Projeto de adaptação do sistema de injeção do túnel transônico para ensaios em bocais de foguete

Abstract

In this work, the project of a new experimental facility to be installed at the Aerodynamics Division of the Institute of Aeronautics and Space is presented. This new facility will provide means to perform experimental campaigns to analyze the flow behavior at different rocket nozzle concepts using cold gas that will be obtained from a modification of the Pilot Transonic Wind Tunnel air system. The new installation will enable less expensive experiments in a more secure environment, since the cold gas experimental procedures do not demand fuel storage and burn and security procedures are much less severe. Furthermore, experiments can be carried with different types of sensors, commonly used in wind tunnel tests. Also, the optical access is facilitated enabling the use of optical techniques for the characterization of flow properties inside the nozzles, such as pressure and temperature sensitive painting. The full project design and the operation conditions will be showed, as also some technical considerations about the flor behavior in the facility

Neste trabalho, o projeto da nova unidade experimental a ser instalada na Divisão Aerodinâmica do Instituto de Aeronáutica e Espaço é apresentado. A nova instalação irá fornecer meios para executar campanhas experimentais com o objetivo de analisar o comportamento do escoamento em diferentes modelos de bocais de foguetes utilizando gás frio. O fluxo de gás frio será obtido a partir de uma modificação do sistema de ar do túnel de vento transônico piloto. A nova instalação permitirá a execução de experimentos e testes em um ambiente mais seguro e com custos reduzidos, uma vez que estes procedimentos experimentais não exigem armazenamento de combustível e sua queima, o que torna as medidas de segurança a serem adotadas menos rígidas. Além disso, os experimentos podem ser realizados com diferentes tipos de sensores comumente utilizados em testes em túnel de vento. Também o acesso óptico é facilitado, o que permitirá a utilização de técnicas ópticas para a caracterização de propriedades do escoamento no interior dos bocais, tais como tintas sensíveis à pressão e à temperatura. Todo dimensionamento do projeto e suas condições de operação, incluindo algumas considerações técnicas para os escoamentos a serem estudados serão apresentadas