Durante a decolagem do foguete transportador, é crucial garantir o fornecimento suficiente de propelente líquido sem gás preso ao motor principal. Este artigo aborda as características de operação e os requisitos de projeto do dispositivo de saída do tanque de combustível do foguete sob sobrecarga durante a decolagem. Um modelo CFD foi estabelecido para simular numericamente e comparar a quantidade residual de líquido quando ocorre gás nos dutos de transporte sob diferentes condições de operação. Os fatores estudados incluem: se a saída utiliza uma transição cônica, a disposição e geometria das placas acima da saída, além da instalação de um filtro na saída. Os resultados mostram que o uso de transição cônica reduz significativamente o propelente líquido inutilizável, sendo o ângulo cônico ideal cerca de 30°; a disposição das placas favoriza o fornecimento de propelente em fase líquida pura a baixa temperatura, existindo altura e comprimento ótimos para as placas; placas tipo casca esférica podem reduzir o propelente inutilizável em aproximadamente 0,25 %; a instalação de um filtro na saída pode interceptar impurezas sólidas e bolhas grandes que entram nas tubulações; em comparação com o oxigênio líquido, o hidrogênio líquido tem menor capacidade de manter a estabilidade da interface gás-líquido, exigindo maior rigor no projeto otimizado da estrutura de saída.

Decolagem de foguete; propelente criogênico; dispositivo de saída; colapso da superfície líquida; simulação CFD