¿Cómo se determina cuál será la temperatura en la cámara de combustión de un motor de cohete?

Supongo que depende del combustible, el oxidante y la presión de la cámara, pero ¿hay alguna ecuación que calcule la temperatura de la cámara?

Respuestas (1)

El proceso de cálculo de la temperatura de la cámara se complica por el hecho de que las velocidades de reacción química involucradas dependen de la temperatura de la cámara... por lo que el proceso es iterativo.

El libro Aerothermodynamics of Gas Turbine and Rocket Propulsion de Oates describe el proceso en el Capítulo 3.6.

Aquí hay un escaneo de la página:

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---Notas---

Subíndice C indica la salida de la cámara de combustión

Subíndice i norte indica la entrada a la cámara de combustión

Subíndice d indica el valor intermedio

Subíndice pag indica productos de combustión

Subíndice R indica reactivos

H = entalpía

Δ H F T d ∘ = calor estándar de formación

Tienes que buscar las constantes de equilibrio en una tabla; el libro incluye una tabla para una reacción simplificada de oxígeno/hidrógeno. También incluye un cálculo de muestra, por lo que vale la pena analizarlo si desea comprender el proceso.

¡Vaya, no me había dado cuenta de que era tan complicado! Nunca lo he usado pero he oído que Propep puede calcular las temperaturas, ¿es cierto?
No conozco ese programa, pero no hay razón para que los cálculos no se puedan programar... Aprendí sobre esto mientras escribía una simulación de motor. También se pueden hacer aproximaciones si el rango de operaciones es limitado.
@Edward Puede que te interese este video que detalla los simuladores de combustión de SpaceX: youtu.be/txk-VO1hzBY
consulte cearun.grc.nasa.gov si desea que se realicen estos cálculos por usted. En la primera página, seleccione 'cohete'. En la página de 'presión' solo seleccione una unidad (atm., bar, mmHg, psia) y solo complete un valor al lado del "1.", solo seleccione un combustible y oxidante en los siguientes pasos, en el óxido/combustible paso una vez más, solo complete un valor en "1". Acepte el paso de 'condiciones de salida' sin completar nada y no cambie nada al final. En la salida, desplácese hacia abajo hasta la fila que dice "T, K" para ver qué temperatura obtiene en la cámara y la garganta.
¿Cómo se determina cuál será la temperatura en la cámara de combustión de un motor de cohete?
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