Dimensionamento do reator de micro propulsor a etanol para nano satélites

Abstract

Micro propulsores são dispositivos utilizados para o controle de atitude em satélites de pequeno porte. Esses propulsores podem gerar empuxo utilizando diversas formas de energia, tais como química, nuclear, elétrica, entre outras. O desenvolvimento deste trabalho concentrou-se no dimensionamento de um micro propulsor para o projeto existente na UFSC/Joinville que se utiliza da reação do etanol e oxigênio como fontes energéticas para atingir o empuxo de aproximadamente 1 mN através de processo catalítico em um catalisador sólido de platina apoiado em alumina. Esse trabalho de conclusão de curso é um primeiro trabalho realizado para o projeto, o qual consiste como uma fonte de consulta para os desafios e dificuldades encontradas no estudo de dimensionamento do micro propulsor para futuros trabalhos. Estudou-se as reações entre etanol e oxigênio em diversas condições diferentes, alterando razões de equivalência, comprimento e diâmetro do reator, pressão no reator e temperatura de entrada dos propelentes no reator através do software de simulação CHEMKIN-Pro utilizando os mecanismos de reações gasosas e de superfície expostas em anexo. Após determinado as condições do reator que idealmente atinja 1mN de empuxo, partiu-se para a analise do bocal, e assim, dimensionado o micro propulsor para suposições e condições adotadas. Os aspectos de analise assumidos durante o desenvolvimento do trabalho não são imutáveis, variando para cada condição de projeto, mas devido a não existência de diversos fatores pré-estabelecidos para este projeto, foi-se necessário assumir condições de projeto através de referências bibliográficas, deixado um leque de discussões e fatores de decisão.