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Efficient multiphase rocket propellant injection model with high quality equation of state

Banuti, Daniel und Hannemann, Klaus (2014) Efficient multiphase rocket propellant injection model with high quality equation of state. Space Propulsion 2014, 2014-05-19 - 2014-05-22, Cologne, Germany.

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Offizielle URL: http://www.propulsion2014.com

Kurzfassung

This paper reports on a new kind of real gas model, particularly suited for rocket injection applications. It di ffers from state-of-the-art models in two main ways: First, we use a precomputed library to store fluid data, instead of equation of state evaluation during runtime. Second, a newly developed multi-fluid-mixing model solves an individual equation of state (EOS) for each species, instead of evaluating a single EOS for a virtual pure fluid using van der Waals mixing or the corresponding states principle. This comes with a number of advantages: EOS evaluation becomes numerically very efficient; high delity EOS, such as Modifed Benedict-Webb-Rubin, may be used without performance penalty; the model allows for multiphase flow and phase change. The new model is demonstrated for several applications. Phase change is shown in 0D isobaric vaporization of oxygen, 1D combustion in an ideal gas limit. Finally, the model is applied to compute the reactive A60 Mascotte test case, where LOX and GH2 are coaxially injected at supercritical pressure. Maximum OH* concentration location is successfully predicted in the thin shear layer surrounding the LOX core.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/89117/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Zusätzliche Informationen:Paper-Nr. SP2014-2969161, Session 37
Titel:Efficient multiphase rocket propellant injection model with high quality equation of state
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Banuti, Danieldaniel.banuti (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hannemann, Klausklaus.hannemann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2014
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Seitenbereich:Seiten 1-9
Name der Reihe:Confereance Proceedings on CD-ROM
Status:veröffentlicht
Stichwörter:supercritical, injection, real gas, CFD
Veranstaltungstitel:Space Propulsion 2014
Veranstaltungsort:Cologne, Germany
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:19 Mai 2014
Veranstaltungsende:22 Mai 2014
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Raumtransport
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RP - Raumtransport
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - ProTAU + Prop2020 Hochleistungstriebwerke (alt)
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Raumfahrzeuge
Hinterlegt von: Micknaus, Ilka
Hinterlegt am:28 Aug 2014 10:02
Letzte Änderung:24 Apr 2024 19:55

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