Demonstrátor vstřikovače raketového motoru

Abstract

Předmětem této diplomové práce je podrobně rozebrat všechny běžně používané koncepce vstřikovačů raketových motorů a vybrat tu, která se nejlépe hodí pro demonstrátor vstřikovače pracující s vodou za poměrně nízkých tlaků do 700 kPa. Vybraný dubletový vstřikovací prvek, kde se sráží přímo palivo s okysličovadlem, je dále analyzován spolu s různými počty a vzory uspořádání vstřikovacích prvků. Pro vybraný vzorec jedenácti prvků jsou poté navrženy přívodní kanálky, zvlášť pro palivo a okysličovadlo. Pomocí CFD jsou optimalizovány tlakové ztráty v těchto přívodních kanálcích. Navržený demonstrátor vstřikovače raketového motoru je nakonec vyroben a úspěšně otestován za různých podmínek.

Aim of this master thesis is to extensively analyze all common rocket engine injector designs and choose the one which can be relatively easily tested with water, i.e. used for cold testing, under relatively low pressures of up to 700 kPa. Chosen unlike doublet impinging element is further analyzed alongside various numbers and patterns of elements. For selected pattern of eleven elements are then designed inlet manifolds, separate for fuel and oxidizer. Optimization of pressure losses in these manifolds is addressed in detail using CFD. Designed demonstrator of rocket engine injector is eventually manufactured and successfully tested under diverse conditions.