Hybrid rocket engine, theoretical model and experiment☆

Lo scopo di questo articolo è quello di costruire un modello teorico per il motore a razzo ibrido/motore e di convalidarlo utilizzando risultati sperimentali. Il lavoro affronta le principali problematiche del motore ibrido: la scalabilità, la stabilità/controllabilità dei parametri operativi e l’aumento del tasso di regressione del combustibile solido. In un primo momento, ci concentriamo su modelli teorici per motori a razzo ibridi e confrontiamo i risultati con i dati sperimentali già disponibili da vari gruppi di ricerca. Un modello di calcolo primario è presentato insieme ai risultati di un algoritmo numerico basato su un modello computazionale. Presentiamo previsioni teoriche per diversi motori a razzo ibridi commerciali, con diverse scale e confrontarle con misurazioni sperimentali di quei motori a razzo ibridi. Successivamente il documento si concentra sul concetto di motore a razzo tribrid, che mediante iniezione supplementare di carburante liquido può migliorare la controllabilità della spinta. Viene anche presentato un modello di calcolo complementare per stimare l’aumento del tasso di regressione del combustibile solido drogato con ossidante. Infine, la stabilità del motore a razzo ibrido viene studiata utilizzando la teoria di Liapunov. I coefficienti di stabilità ottenuti dipendono dai parametri di masterizzazione mentre vengono identificate le matrici di stabilità e comando. Il documento presenta accuratamente i dati di input del modello, che garantisce la riproducibilità dei risultati numerici da parte di ricercatori indipendenti.

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