UTN- FRC -Producción Académica de Investigación y Desarrollo - Artículos

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    Diseño preliminar de un regulador de presión para etapa superior de un vehículo lanzador
    (Universidad Tecnológica Nacional.Facultad Regional Córdoba. Grupo de Investigación y desarrollo en Mecánica Aplicada;Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional La Rioja, 2013-05-17) Salomone, Javier E.; Cova, Walter J.D.; Jazni, Jorge E.; Sanna, Alexis D.; Nieto Cano, María C.
    El presente trabajo presenta el diseño preliminar de una válvula reguladora de aplicación en vehículos lanzadores y surge como una respuesta ante necesidades detectadas en el desarrollo espacial nacional, integrándose en la línea de acciones emprendidas por diversos entes del quehacer público y privado vinculados a al ámbito aeroespacial. Los reguladores mecánicos de presión de gas son dispositivos ampliamente difundidos y aplicados, especialmente en redes de suministro de combustible (gas natural) y en sistemas de distribución de aire comprimido y gases hospitalarios. Una importante aplicación en el área espacial, es la utilización de un gas comprimido inerte para la presurización de propelentes líquidos en vehículos lanzadores de satélites, como una alternativa de la presurización activa por medio de turbobombas. Partiendo entonces de un volumen de gas contenido en un tanque a alta presión se logra –a través de un regulador (o una cascada de reguladores)– controlar la presión de líquidos en los tanques de combustible y oxidante, para garantizar de tal manera un flujo regular de los propelentes a lo largo de sus correspondientes ductos de alimentación hasta la cámara de combustión del motor. Durante el desarrollo se realiza un análisis de requerimientos, se dimensiona la válvula principal y los elementos de control, se simula numéricamente el comportamiento dinámico del regulador, se efectua un análisis de la variación de la temperatura durante el funcionamiento y por último detalles del diseño preliminar del regulador.
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    Simulación del comportamiento térmico de un motor monopropelente utilizando elementos discretos
    (2011-05-18) Sanna, Alexis D.; Micheloud, Pablo; Salomone, Javier E.; González, Gustavo J.; Jazni, Jorge E.
    El objetivo del presente trabajo es llevar a cabo un estudio del comportamiento térmico de distintos sectores de un motor monopropelente, empleando elementos discretos. Básicamente se aplica la analogía térmico-eléctrica existente entre flujo de calor y flujo de corriente así como entre diferencias de temperatura y diferencias de potencial eléctrico. Este concepto conduce a obtener el equivalente eléctrico de cada fenómeno de transmisión de calor. Si se conocen o estiman los parámetros térmicos y sus interacciones para cada elemento que integra el conjunto motor, éste podrá ser representado mediante su análogo eléctrico como un componente circuital, facilitándose así el análisis y la simulación de su comportamiento
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    Diseño preliminar de un regulador de presión para uso aeroespacial
    (Universidad tecnológica Nacional.Facultad Regional Buenos Aires, 2012-10) Salomone, Javier E.; Cova, Walter J.D.; Jazni, Jorge E.; González, Gustavo J.; Sanna, Alexis D.; Villarreal, Pablo; Manavella, Luciano; ; Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Buenos Aires; FoDAMI
    El presente trabajo presenta el diseño preliminar de una válvula reguladora de presión para aplicaciones en vehículos lanzadores que surge como una respuesta ante necesidades detectadas en el desarrollo espacial nacional y se integra en la línea de acciones emprendidas por diversos entes del quehacer público y privado vinculados a al ámbito aeroespacial. Los reguladores mecánicos de presión de gas son dispositivos ampliamente difundidos y aplicados, especialmente en redes de suministro de combustible (gas natural) y en sistemas de distribución de aire comprimido y gases hospitalarios. Una importante aplicación en el área espacial, es la utilización de un gas comprimido inerte para la presurización de propelentes líquidos en vehículos lanzadores de satélites, como una alternativa de la presurización activa por medio de turbobombas. Partiendo entonces de un volumen de gas contenido en un tanque a alta presión se logra –a través de un regulador (o una cascada de reguladores)– controlar la presión de líquidos en los tanques de combustible y oxidante, para garantizar de tal manera un flujo regular de los propelentes a lo largo de su correspondientes ductos de alimentación hasta la cámara de combustión del motor. Durante el desarrollo del diseño preliminar se realizó un análisis de requerimientos, se dimensionaron la válvula principal y los elementros de control, se simuló numéricamente el comportamiento dinámico del regulador y se realizó un análisis de la variación de la temperatura durante el funcionamiento. Por último se presentan detalles del diseño preliminar del regulador.
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    Optimización Estructural del Aislador Térmico de un Motor Monopropelente de Uso Espacial
    (2011-05) Salomone, Javier E.; Giusti, Sebastián M.; Manavella, Luciano; Jazni, Jorge E.; Cova, Walter J.D.
    Los motores monopropelente basan su funcionamiento en la descomposición catalítica del combustible, generándose calor y emisión de gases. El diseño de la interface entre la válvula de control de suministro de combustible y el lecho catalítico es de fundamental importancia ya que de esto depende la duración de los sellos blandos y por ende la vida útil del dispositivo. Los avances en el campo de las técnicas de simulación numérica permiten visualizar a priori el comportamiento estructural de elementos geométricamente complejos y fuertemente comprometidos desde el punto de vista de las solicitaciones mecánicas. Para el presente análisis se considerarán las condiciones ambientales de funcionamiento durante la misión como también los requerimientos mecánicos para la puesta en órbita. Se presentan los resultados obtenidos por aplicación de técnicas de Optimización Topológica basadas en el concepto de derivada topológica. Esta técnica permite obtener una expansión asintótica de un funcional de desempeño evaluado sobre la configuración original. El principal término de esta expansión es reconocida como la derivada topológica del funcional y mide la sensibilidad de la función de desempeño a la introducción de una perturbación singular en la topología que define el problema. Finalmente, se discuten de los resultados obtenidos y se presentan conclusiones y consideraciones acerca de futuros desarrollos.