Análisis de la Respuesta Transitoria del Aislador Térmico Optimizado de un Motor Monopropelente

Abstract

Los motores monopropelentes basan su funcionamiento en la descomposición catalítica del combustible, la misma genera calor y lo gasifica. Los gases se conducen a través de una tobera con el fin de generar su apropiada expansión y su consecuente acción. El diseño de la interface entre la válvula de control de suministro de combustible y el lecho catalítico es de fundamental importancia, ya que de esto depende la duración de los sellos blandos y, por ende, la misión. En el presente trabajo se presentan los resultados obtenidos del análisis del comportamiento térmico del motor, en estado transitorio, a los fines de establecer si el diseño de la interface entre la válvula y el lecho catalítico, tiene la capacidad de disipar tanto calor como recibe, y, en caso de no hacerlo, el tiempo estimado límite para el cual la acumulación de calor repercute en el correcto funcionamiento del motor. Por lo cual para abordar este problema, es vital conocer con exactitud el modo de operar de los fenómenos que gobiernan el comportamiento del sistema, la influencia de diversos parámetros y su interacción Los avances en las técnicas computacionales y numéricas nos permiten simular el comportamiento de los elementos constituyentes geométricamente complejos, tomando todas las consideraciones necesarias, para que las simulaciones representen de manera muy próxima, las condiciones reales de funcionamiento del motor. De esta manera se puede determinar la solución óptima, y así la conveniencia de utilizar una geometría u otra del componente en estudio. Para las simulaciones se adoptaron distintas configuraciones del aislador térmico ubicado entre la válvula de control y el lecho catalítico, obtenidos de estudios previos, basados en la utilización de técnicas de análisis de sensibilidad topológica. De esta manera se establecen comparaciones de los resultados obtenidos para las distintas formas, en vista al aseguramiento del correcto funcionamiento, con la posibilidad de aprovechar de la mejor manera los recursos disponibles.