El empuje que genera un motor
cohete es una clave fundamental en su rendimiento. Sin duda, este es el
parámetro que mas debe tener en cuenta cualquier diseñador de motores cohete
amateur. El empuje, que es la fuerza que el motor genera, es lo que propulsa al
cohete hacia (y mas allá) del cielo. El empuje es generado por la masa expelida
(el escape) fluyendo a través de la tobera a una alta velocidad. La expresión
para el empuje esta dada por:
Donde el término de la izquierda
en la ecuación representa la integral de las fuerzas de presión (resultante)
actuando en la cámara y la tobera, proyectada en un plano normal al eje de
simetría de la tobera, como se muestra en la siguiente figura:
La presión interna es más alta
dentro de la cámara y decrece constantemente en la tobera hacia la salida. La
presión externa (atmosférica) es uniforme sobre las superficies exteriores. En
el primer termino del lado derecho de la ecuación, m es la taza de flujo de
masa de los productos de escape y ve es la velocidad de escape. El segundo
termino del lado derecho de la ecuación es el llamado empuje de presión, que es
igual a cero para una tobera con una relación de expansión optima (Pe = Pa), Ae
es el área de salida de la tobera.
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