Análise da seção divergente de bocal supersônico utilizando o método das características
Resumen
Os motores de foguete são essenciais para a exploração espacial. Com os avanços tecnológicos, a otimização dos componentes desses motores tornou-se cada vez mais crucial. Este estudo propõe o uso do método das características para projetar a seção divergente de um bocal de motor de foguete supersônico a propulsão líquida. Um algoritmo em Python será implementado para determinar a geometria ótima do bocal, com base nos seguintes parâmetros de entrada: número de Mach na saída do bocal e o número de linhas características. Outros valores necessários, como o raio da garganta e propriedades na câmara de combustão, serão modelados a partir dos dados do motor Merlin 1 da SpaceX. Neste contexto, será investigada a variação do número de Mach na saída do bocal e do coeficiente de expansão adiabática, buscando compreender as implicações dessas variações nas condições de operação e no desempenho do foguete, com o objetivo de aprimorar o projeto e a otimização dos motores. Para garantir um escoamento eficiente, o Método das Características será utilizado para obter uma tubeira longa. A determinação
do comprimento ótimo da tubeira truncada será realizada, considerando a relação entre a economia de massa e a eficiência do motor. Com base nos resultados esperados, este estudo visa contribuir para o desenvolvimento de motores de foguete mais eficientes, fornecendo um método de projeto confiável e adaptável às necessidades específicas de cada aplicação.
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