Un motor cohete opera bajo el
principio de convertir energía calórica, de las reacciones químicas, en energía
cinética. En otras palabras, el calor liberado por la combustión del propelente
provee la energía calórica; la alta velocidad de los productos de escape
saliendo del motor ganan energía cinética. Por esto es que el escape
experimenta un gran descenso de temperatura al fluir a través de la tobera
(como se mostrara a continuación), un requerimiento de la ley de la
termodinámica llamada "conservación de la energía".
La combustión es
simplemente una reacción química exotérmica. Para que este proceso comience se
necesita una fuente de calor externa (ignitor) que provea la energía necesaria
a un nivel umbral. Esta combustión esta representada por una ecuación química.
Por ejemplo, para un propelente 65/35 O/C KN/Sucrosa, la ecuación de la
combustión esta dada por (reactivos -> productos).
Lo anterior describe un completo
conjunto de información que será necesaria con el fin de determinar el proceso
de combustión por completo. Ahora tenemos una serie de parámetros desconocidos,
y las ecuaciones que nos permitirán encontrarlos. En resumen, los parámetros
desconocidos son:
• El número de moles
(coeficientes) en el balance de masas de la ecuación.
• Las fracciones molares en las
ecuaciones de equilibrio químico.
• La temperatura de llama adiabática.
• Los valores de ∆h, siendo esta
función de la temperatura.
• La presión (de cámara) a la que
ocurrirá la reacción.
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