Algoritmo para determinação do atraso de ignição de uma mistura hipergólica de Etanol e Peróxido de Hidrogênio (60\%) promovida por Boro-Hidreto de Sódio

Abstract

Os combustíveis hipergólicos são amplamente utilizados no setor espacial em sistemas de micropropulsão devido à combustão espontânea dos reagentes após o contato entre si. O seu rendimento é avaliado mediante o impulso específico e o atraso de ignição, este último é usualmente calculado pelo teste de gota. No entanto, a avaliação do atraso de ignição é realizado pela análise visual do teste de gota, podendo ocasionar imprecisões quando utilizada uma câmera com baixa taxa de adquisição. Neste contexto, um algoritmo foi desenvolvido em Python, utilizando a biblioteca de imagem Open CV, o qual retornou um atraso de ignição com erro médio de 8,49 ms. Em adição, realizaram-se testes em um bipropelente etanol/peróxido de hidrogênio (60%) promovido por boro-hidreto de sódio resultando em uma faixa de valores de atraso de ignição de 13,22 ms até 51,09 ms. Estes valores estão dentro do pesquisado para outros pares hipergólicos que utilizam H2O2 em alta concentração como oxidante.

Hypergolic fuels are widely used in the space sector in micropropulsion systems due to the spontaneous combustion of the reagents after contact with each other. Its performance is evaluated by means of the specific impulse and the ignition delay, the latter is usually calculated by the drop test. However, the evaluation of the ignition delay is performed by visual analysis of the drop test, which can cause inaccuracies when using a camera with a low acquisition rate. In this context, an algorithm was developed in Python, using the Open CV image library, which returned an ignition delay with an average error of 8.49 ms. In addition, tests were performed on an ethanol/hydrogen peroxide bipropellant (60%) promoted by sodium borohydride resulting in a range of ignition delay values from 13.22 ms to 51.09 ms. These values are within the research for other hypergolic pairs that use H2O2 in high concentration as an oxidizer.