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Desenvolvimento de placa injetora de propulsor bipropelente de 400 n de empuxo para bloco de aceleração de apogeu

Processo: 16/50147-6
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
Vigência: 01 de junho de 2018 - 31 de maio de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Propulsão Aeroespacial
Convênio/Acordo: FINEP - PIPE/PAPPE Subvenção
Colaborou com o Tema: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
Pesquisador responsável:José Nivaldo Hinckel
Beneficiário:José Nivaldo Hinckel
Empresa:Fibraforte Engenharia Indústria e Comércio Ltda
Município: São José dos Campos
Assunto(s):Propulsão  Motor de aeronaves  Injetores  Propelentes  Aceleração 

Resumo

Neste projeto de pesquisa é proposto o desenvolvimento de uma placa injetora para um propulso bi propelente com empuxo de 400 N para aplicação em bloco de aceleração apogeu de satélites geoestacionários. A proposta é baseada na concepção de placa injetora onde os elementos de injeção e os labirintos de alimentação dos propelentes são usinados integralmente na face de três placas, uma para a distribuição dos propelentes, uma para o oxidante e uma para o combustível. Os elementos injetores são do tipo centrífugo sendo as câmaras de vórtice do oxidante e do combustível coaxiais. Os jatos de atomização do combustível e do oxidante são formados por duas películas finas de formato aproximadamente cônico. O ângulo de abertura da película cônica de oxidante, localizado na parte interna, é maior que o ângulo de abertura da película cônica do combustível, localizado na parte externa. Desta forma as duas películas na forma de jato se interceptam em algum ponto do interior da câmara de combustão promovendo mistura rápida dos mesmos. As três placas são agregadas num único bloco através de processo de solda por difusão no estado sólido. O desafio de projeto das placas é obter uma geometria elementos injetores centrífugos e disposição dos mesmo nas placas de forma a poder controlar a distribuição de fluxo de massa e razão de mistura no interior da câmara de combustão com vistas a promover queima rápida e completa dos propelentes. A distribuição de fluxo de massa e razão de mistura deve também favorecer um perfil de escoamento dos gases resultantes do processo de combustão que minimize a carga térmica convectiva aplicada sobre a parede da câmara de combustão. Este projeto visa dar continuidade a projetos anteriores conduzidos no INPE com apoio da FAPESP e participação das empresas Equatorial Sistemas e Diprofil. Nas fases anteriores do projeto foram produzidos protótipos funcionais destas placas validando o conceito de injeção proposto e a solução de soldagem das placas de injeção. (AU)

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