Centrifugal Pump for a Rocket Engine

Abstract

Oppgaven i denne masteroppgaven var˚a designe og gjennomføre numerisk strømningsberegning p˚a en sentrifugalpump ment for en rakettmotor. Pumpen skulle, i tillegg til ˚a levere ønsket trykkøkning, kjøre totalt uten kavitasjon. Flertallige design og simuleringer ble gjennomført. Resultatene fra den siste impellersimuleringen viste lovende resultater b˚ade med tanke p˚a ønsket trykkøkning, samt kavitasjonsegenskaper. Simuleringen av pumpen i sin helhet n˚adde ikke tilfredstillende krav i forhold til konvergenskriteriene som ble satt, og tapene i spiraltrommen er derfor uvisst. Derfor er ikke trykket ved pumpens utløp enda bestemt.

The objective for this Master’s thesis was to design and perform CFD analysis of centrifugal pump for a rocket engine. Besides delivering the required pressure, zero cavitation was set as a requirement for a successful design. Numerous designs and simulations where carried out. The final impeller design fulfilled the requirement of both the pressure rise of 40 bar, while still avoiding cavitation. As the simulation of the pump in its entirety did not reach a satisfying convergence criteria, the volute losses are still uncertain. Hence, the outlet pressure of the pump is not yet determined.