Análise computacional do fluxo através de bocal de foguete

Abstract

Embora usados de forma limitada desde o século 10 d.C., os foguetes e a ciência por trás de seu funcionamento só foi realmente compreendida no século 20, quando seu desenvolvimento foi acelerado, culminando na corrida espacial e na era moderna, onde satélites lançados por foguetes são vitais para o funcionamento da sociedade. Devido a sua complexidade e baixas tolerâncias de fabricação, o desenvolvimento dos foguetes é extremamente caro, visto que mesmo modificações simples no design podem causar efeitos em cascata em seu funcionamento, e por isso precisam ser extensivamente testadas. O avanço das simulações computacionais, com uma crescente capacidade de incluir cada vez mais fatores nas análises oferece, portanto, uma oportunidade única: simular os efeitos decorrentes de modificações geométricas ou paramétricas do foguete, analisando seu impacto no veículo como um todo, reduzindo drasticamente a necessidade de fabricação de protótipos. Este trabalho busca, portanto, aplicar as simulações no estudo dos bocais, sua geometria e seus parâmetros, como temperatura e pressão de combustão, avaliando o comportamento do fluxo dos gases de exaustão com a variação destes e comparar os resultados obtidos com a literatura.