Heat Transfer Predictions in Hydrogen/Oxygen and Methane/Oxygen Rocket Engines
Translated title:
Vohersage des Wärmeübergangs in Wasserstoff/Sauerstoff und Methan/Sauerstoff Raketenantrieben
Author:
Roth, Christof Martin
Year:
2022
Document type:
Dissertation
Faculty/School:
TUM School of Engineering and Design
Advisor:
Haidn, Oskar J. (Prof. Dr.)
Referee:
Haidn, Oskar J. (Prof. Dr.); Sattelmayer, Thomas (Prof. Dr.)
Language:
en
Subject group:
MAS Maschinenbau
TUM classification:
VER 700
Abstract:
The present work contributes to the advancement of the numerical predictions of heat transfer in rocket engines. A computational model based on CFD is developed for a lab-scale single-element rocket combustor. Several model extensions are developed to deal with the requirements identified for two different propellants. A focus herein are the recombination reactions in the strongly cooled wall boundary layer seen in detailed chemistry simulations including finite rate reactions.
Translated abstract:
In der vorliegenden Arbeit werden numerische Methoden zur Vorhersage des Wärmeübergangs in Raketenantrieben weiterentwickelt. Es wird ein CFD-basiertes Modell für eine Brennkammer mit einem einzelnen Einspritzelement entwickelt. Dafür werden Modellerweiterungen implementiert, welche die identifizierten Anforderungen für zwei Treibstoffe berücksichtigen. Der Fokus liegt auf der Modellierung der Rekombination in der gekühlten wandnahen Strömung, sichtbar in Simulationen mit detaillierter Chemie.
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