Modelo cero-dimensional para diseño de propulsores de plasma pulsantes ablativos de Teflón®

Abstract

Se presenta un modelo cero dimensional para estimar la masa ablacionada y el impulso en propulsores de plasma pulsantes ablativos de Teflón® (PPPA), el cual es una modificación de modelos desarrollados con anterioridad (Brito et al., 2004 y Paoletti et al.,
2004). El modelo plantea el balance global de la energía, el cual considera la generación y transporte del pulso de corriente, la formación del arco, la disipación de energía por efecto joule, la aceleración del plasma y la aceleración de los gases neutros. La ecuación resultante del balance de energía queda expresada en función de la masa ablacionada de Teflón® y de los principales parámetros eléctricos y geométricos del propulsor. Una expresión explícita de la masa que se ablaciona se obtiene desde este balance. También, se lleva a cabo un estudio de sensibilidad del nuevo modelo respecto de variables tales como la resistividad y la emisividad del plasma en el arco. Se comparan los resultados numéricos con aquellos dados en la literatura especializada para distintos PPPA. Finalmente, se identifican las variables más relevantes respecto a la predicción de la masa ablacionada, el bit de impulso y el impulso específico.