Paso 4: Dimensionamiento de las boquillas
Este sistema es el primero de su tipo en usar 3D impreso boquillas por dos razones funcionales.
Primera, las boquillas impresas 3D utilizadas en este sistema son modulares y pueden cambiarse para geometrías ideales más basados en su trayectoria de vuelo. Grandes son caros y se vuelan generalmente en varias misiones antes de retirarse. Cada vuelo del cohete podría ser una misión diferente con nuevas alturas y trayectorias. Debido a un tamaño de la boquilla se fija para la duración de cada lanzamiento, sus dimensiones deben optimizarse a la mejor forma de boquilla del vuelo entero.
Segundo, las geometrías internas complejo cambio necesarias, la fabricación podría (realista) sólo puede hacerse por fabricación aditiva. Para alcanzar el máximo rendimiento de cada inyector, debe usarse la forma más eficiente. Un inyector convergente-divergente trabaja constricting gradualmente el flujo hasta llegar a una velocidad de mach 1 en el menor área de la boquilla, la garganta. Una vez que el líquido ha alcanzado su velocidad máxima, la boquilla diverge una causando la velocidad del fluido aumentar y entrar en un régimen supersónico. La forma más eficiente del inyector convergente-divergente, es el inyector de Laval. El inyector de Laval utiliza geometría parabólica para aumentar la velocidad del fluido que hace más el flujo eficiente. Esto proporciona la mayor cantidad de empuje por gas utilizado.
El caudal de la boquilla se evaluó mediante fotografía Schlieren demostrar flujo supersónico. En el video en este paso, puede ver las células de choque formadas fuera del empresa extremo de la boquilla. Estos diamantes de mach indican flujo supersónico y el flujo más eficiente de nuestros propulsores.
Para modelar las boquillas para diferentes condiciones atmosféricas, utilice la boquilla de modelado archivos para obtener el mejor tamaño de garganta y la curvatura interna y luego cambiar los parámetros adecuados en los archivos de boquilladel SolidWorks.
Nos disculpamos que no podríamos utilizar programas más abiertos de la fuente para modelar el sistema. Sin embargo, estas parecen ser las mejores herramientas para el trabajo a un bajo costo a estudiantes universitarios
