Vorauslegung einer segmentierten keramischen Raketenbrennkammer mit kombinierten Kühlverfahren (Bachelorarbeit)

Abstract

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Erweiterung des Python Programms VATROP (Vorauslegungstool für eine transpirationsgekühlte Raketenbrennkammer mit Optimierungsverfahren) auf die Berechnung der Regenerativ- und der Filmkühlung. VATROP ist ein Programm mit welchem sich die Transpirationskühlung (und jetzt auch Film- und Regenerativkühlung) einer vorzugebenden Raketenbrennkammer vorauslegen lässt. Ein Teil dieser Arbeit beschäftigt sich mit den Grundlagen zur Film- und Regenerativkühlung und betrachtet vier verwendete Korrelationen zur Berechnung der Kühlmethoden. Dabei lässt sich die Filmkühlung in VATROP auf zwei Arten mit den Korrelation nach Kutateladze und Leont ev und Goldstein berechnen. Die Regenerativkühlung benötigt in VATROP zudem zwei Korrelationen um die Übergangskoeffizienten auf Heißgasseite nach Bartz bzw. Kühlfluidseite nach Haemisch et al. zu bestimmen. Im Anschluss an die vorgestellten Grundlagen und die Methodik wird VATROP bezüglich seiner Berechnungen auf Plausibilität überprüft. Die resultierenden Graphen zeigen bei der Filmkühlung erwartete Werte. Bei der Regenerativkühlung hat sich jedoch ein Fehler gezeigt, der die Ergebnisse abfälscht und somit nur für manche Ergebnisse einen qualitativen Überblick über die Berechnungen von VATROP gibt.