Desenvolvimento e teste de combustível alternativo a base de parafina para motores de foguete a propelente híbrido

Abstract

Combustíveis alternativos para a propulsão aeroespacial são cada vez mais estudados como alternativas aos derivados de petróleo devido a seu baixo preço, segurança, estabilidade, sustentabilidade e facilidade de manuseio. Estas vantagens são ainda evidenciadas em estudos que já permitem afirmar que a parafina combinada com alguns óleos, como o retirado de gordura animal, pode melhorar a taxa de regressão de motores que utilizam o combustível no estado sólido e o oxidante na forma líquida ou gasosa, tornando o custo-benefício desses combustíveis excelente. Este texto apresenta um estudo sobre a taxa de regressão de queima de um motor de foguete híbrido utilizando como oxidante o gás oxigênio e como combustível uma parafina alternativa, sendo esta uma mistura de óleo de gordura bovina e parafina. É incluída uma breve história a respeito dos motores de foguetes a propelentes híbridos e uma explicação sobre a taxa de regressão, a qual é apontada como um dos principais problemas dessa nova tecnologia. Em ensaios utilizando o par propelente citado, pode-se obter uma curva da taxa de regressão pela vazão mássica do oxidante e com a utilização do software EES foram calculadas as constantes da equação de regressão. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT

Alternative fuels for aerospace propulsion are more studied because of their price, security, stability, sustainability and easy of handling. These vantages are more explicit by studies that have shown that with some combination of paraffin with oils, for example the animal fat’s one, can improve the regression rate of hybrid rockets which use solid fuel and oxidant in the liquid or gas form, making the cost-benefit of this class of fuels excellent. This paper presents a study about the regression rate of a hybrid rocket motor using oxygen gas as the oxidant and alternative paraffin, which is a mixed with beef tallow and paraffin as the fuel. It’s included a brief history about the hybrid motor of rockets and an explanation of the regression rate, which is one of the main problems of this new technology. In experiments using the propellant pair above, we can obtain a curve regression rate of the oxidant mass flow rate and using the software ESS, the constants from the regression equation were calculated.