Analiza wykonalności regeneracyjnego systemu chłodzenia silnika rakietowego przy wykorzystaniu ekologicznych materiałów pędnych

W artykule przedstawiona zostanie metodyka i obliczenia układu chłodzenia silnika rakietowego zasilanego ciekłym tlenem i ciekłym metanem. Określone zostaną kluczowe parametry wpływające na sprawne działanie układu chłodzenia, a wykonane analizy pozwolą na sprawdzenie: niezawodności funkcjonowania poszczególnych elementów układu chłodzenia w zakresie dopuszczalnych i przewidywanych obciążeń potencjalnych obszarów podatnych na uszkodzenia, ich identyfikacji, kontrolę lub przeprojektowanie, ograniczenie masy.

Development of efficient cooling system for rocket chamber and nozzle is the one of the crucial aspects of designing process. Complexness of considered application is mostly related to mutual existence of three different modes of heat transfer: conduction, convection and radiation. This paper describes the theoretical model of thermal-fluids processes in the propulsion system, especially regenerative cooled engines. For calculation purpose program was written in Fortran. This code uses iterative marching scheme to match the heat flux and temperature fields of cooling process. Description contains a design parameters qualification which influence a feasibility of cooling system for ecologically propelled rocket engine.