Design and validation of a combustion test rig for airbreathing rocket propulsion studies

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2010

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: EMRE SONGÜR

Danışman: ABDULLAH ULAŞ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez kapsamında,hava solumalı roket çalışmaları için kullanılabilecek genel maksatlı bir yanma test düzeneği geliştirilmiştir. Test düzeneği farklı yakıtların ve farklı yakıt hava karışım oranlarının, yanma verimi ve alev yapısına etkisini inclemek için kullanılmaktadır. Test düzeneğinin iç balistik tasarımı sırasında; yanma odasının kesit alanının, farklı yakıt ve hava oranlarının akış alanındaki değişimlerden en az etkilenecek şekilde incelenebilecek kadar geniş olduğu HAD simülasyonları ile görülmüştür. Akış alanını etkileyen geometrik parametrelerin ve yakıt hava oranının etkisinin karşılaştırılması için deney tasarımı yöntemleri kullanılmıştır. Test düzeneğinin mekanik tasarımı, yüksek sıcaklıkta çok sayıda testin, en az bakım ihtiyacı ile yapılabileceği şekilde gerçekleştirilmiştir. Yüksek sıcaklık ölçüm sistemleri tasarlanarak uygun ekipmanlar kullanılmıştır. Sıcaklık ölçümleri için kızıl ötesi termografi; platin, tungsten ve renyum içeren ısıl çiftler, yüksek sıcaklıklarda basınç osilasyonlarının ölçülmesi için piezoresistif basınç sensörleri ve akış görüntülenmesi için yüksek hızlı kameralar kullanılmıştır. Veri toplama sisteminin kullanılması için de bir yazılım hazırlanmıştır.Soğuk akış ve yanma testleri, test düzeneği kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Dört yanma testi yakıtça zengin ve oksitleyicisi zengin farklı yakıt ve hava oranlarında gerçekleştirilmiştir. Bir beşinci test ise ısıl çiftlerin dinamik davranışını incelemek için yapılmıştır. Yakıt hava oranının artması ve yükselen yanma odası sıcaklıkları ile verim artışı olduğu gözlenmiştir. Yanma veriminin hesaplanması için gerekli ölçümler alınmıştır.Tasarlanan test düzeneğinin yeteneklerinin, yanma incelenmesi ve yanma veriminin tespiti için gerekli ölçümlerin alınmasına izin verdiği görülmüştür. Test düzeneği farklı yakıt ve yakıt ile hava karışım oranlarının, hava solumalı roketler içerisindeki yanmasının incelenmesi için kullanılabilecektir.