Modelo inestacionario para estimación de performances de propulsores de plasma pulsante ablativos

Abstract

Como parte de las tareas llevadas a cabo en el marco del proyecto PROPELSAT (PIDDEF 33/11) se desarrolló e implementó un modelo inestacionario que simula el flujo de gases ionizados que se da dentro de la cámara de reacción de un propulsor de plasma pulsante ablativo (PPPA). El modelo es aplicable a motores de alimentación trasera (breech-fed) y de electrodos coaxiales. Las variables que caracterizan el modelo son promediadas dentro de un volumen de control definido por la cámara de reacción y su evolución se determina mediante un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias. Se consideró un modelo de ionización parcial del gas y la variación de las conductividades con la temperatura y el nivel de ionización. Además cuenta con una serie de hipótesis que se plantearon para simplificar la modelización del problema. El problema se resolvió numéricamente a través de un código desarrollado para tal fin en lenguaje Octave. Los resultados arrojados por el código fueron comparados con los obtenidos en una serie de ensayos del PPPA P4S-1 (Modelo de Desarrollo), lo que permitió, mediante identificación de parámetros, calibrar el software y validar el modelo. A través de los datos de salida es posible hacer análisis de performance para diseños de PPPA, dentro de las restricciones del modelo.