Modelado de la combustión de propulsante para problemas de balística interior

Abstract

Se presenta un modelo para el estudio de problemas de balística interior que implican el análisis de una mezcla bifásica de sólidos (pólvora/propulsante) y gases (productos de la combustión). Dicho modelo está basado en una aproximación unidimensional por Volúmenes Finitos de un conjunto de ecuaciones adaptadas del modelo no conservativo de Gough. El cálculo de los flujos numéricos en la interfase se hace mediante solvers aproximados de Riemann, en concreto los esquemas numéricos aplicados son el esquema de Rusanov y el AUSM+. En este trabajo se introducen las ecuaciones correspondientes al modelo y las relaciones de cierre necesarias para caracterizar los fenómenos físicos que ocurren durante la combustión y como consecuencia de la interacción entre las fases: velocidad de combustión, fricción, tensión interfacial y transferencia de calor interfacial. Además, se realiza la validación del código desarrollado. Para ello se presenta un test experimental, las condiciones del mismo y los resultados experimentales se comparan con los obtenidos con el modelo implementado. También se contrastan los resultados obtenidos con los de otros programas que utilizan aproximaciones 0D (Balint) o aproximaciones unidimensionales (FNGun). Para finalizar, se expondrán algunas conclusiones de los resultados obtenidos con este modelo.