APLICACIÓN DE MODELO CERO DIMENSIONAL PARA EL CÁLCULO DE PERFORMANCES DEL PROPULSOR DE PLASMA PULSANTE ABLATIVO DE TEFLÓN P4S

PAOLETTI, NORA; ELASKAR, SERGIO; BRITO, HÉCTOR

San Carlos de Bariloche

Congreso; ENIEF2004; 2004

Asociación Argentina de Mecánica Computacional

El P4S es un propulsor de plasma pulsante ablativo de Teflón que actualmente se encuentra en desarrollo en el Centro de Investigaciones Aplicadas perteneciente al Instituto Universitario Aeronáutico. Como parte de este proyecto, se elaboró un modelo Cero Dimensional para el cálculo de performances de este tipo de propulsores, a través del cálculo de la masa ablacionada y del impulso específico. Este modelo es una herramienta de prediseño bastante simple que presenta la gran ventaja de introducir muchos parámetros físicos y geométricos. El mismo se basa en el cálculo de la masa ablacionada mediante la ecuación de la energía expresada en función de dicha masa, de parámetros geométricos y eléctricos del motor, y de las eficiencias de cada uno de los procesos que se llevan a cabo en el interior del propulsor. Dicha ecuación comprende a las energías involucradas en la creación y transporte del pulso de corriente, en la formación del arco, en la pérdida de calor por efecto Joule y en la aceleración del plasma. Por otro lado, para obtener una única solución para la masa ablacionada fue necesario introducir un nuevo parámetro, el espesor de arco ideal, lo que permitió simplificar de manera notable al modelo y aún así obtener muy buenos resultados. Como el modelo ya ha sido validado por datos experimentales obtenidos de la bibliografía especializada, lo que se presenta en este trabajo es su aplicación para el estudio del P4S.4S es un propulsor de plasma pulsante ablativo de Teflón que actualmente se encuentra en desarrollo en el Centro de Investigaciones Aplicadas perteneciente al Instituto Universitario Aeronáutico. Como parte de este proyecto, se elaboró un modelo Cero Dimensional para el cálculo de performances de este tipo de propulsores, a través del cálculo de la masa ablacionada y del impulso específico. Este modelo es una herramienta de prediseño bastante simple que presenta la gran ventaja de introducir muchos parámetros físicos y geométricos. El mismo se basa en el cálculo de la masa ablacionada mediante la ecuación de la energía expresada en función de dicha masa, de parámetros geométricos y eléctricos del motor, y de las eficiencias de cada uno de los procesos que se llevan a cabo en el interior del propulsor. Dicha ecuación comprende a las energías involucradas en la creación y transporte del pulso de corriente, en la formación del arco, en la pérdida de calor por efecto Joule y en la aceleración del plasma. Por otro lado, para obtener una única solución para la masa ablacionada fue necesario introducir un nuevo parámetro, el espesor de arco ideal, lo que permitió simplificar de manera notable al modelo y aún así obtener muy buenos resultados. Como el modelo ya ha sido validado por datos experimentales obtenidos de la bibliografía especializada, lo que se presenta en este trabajo es su aplicación para el estudio del P4S.