Experimental Design, Fabrication and Validation of a Small-Scale Liquid Bi-Propellant Rocket Engine
Notice bibliographique
Résumé
This study presents the design, fabrication, and testing of a small-scale liquid bi-propellant rocket engine with a target thrust of 1000 N, using gaseous oxygen (GOx) as the oxidizer and a 70% ethanol-30% water mixture as the fuel. The engine’s components, including the thrust chamber, de Laval nozzle, and propellant feed system, were engineered with a focus on affordability and accessibility, utilizing locally sourced materials and in-house fabrication processes. The combustion chamber, constructed from SAE 316L stainless steel, was actively cooled using a soft-copper tubing-based conductive cooling system, ensuring safe operation under high thermal loads. Key design parameters were derived through extensive theoretical calculations and validated using MATLAB simulations. The injector system, featuring a conical spray pattern with 18 oxidizer ports, was calibrated to achieve an injection pressure of 25.34 bar, maintaining efficient propellant mixing. Testing included four hot-fire runs of three to five seconds each, with combustion chamber pressures reaching 15 bar, demonstrating subsonic combustion stability. Data acquisition was conducted using pressure transducers and load cells integrated into a custom graphic user interface for real-time monitoring. Despite challenges such as suboptimal atomization and material constraints, the engine operation was successful, validating the theoretical models. This research highlights the feasibility of developing cost-effective liquid rocket engines in resource-constrained environments, emphasizing the importance of interdisciplinary collaboration and innovation. The results pave the way for future enhancements, including advanced injector designs and thrust vectoring systems, to optimize performance and broaden the engine’s application scope.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».