Tilbake til søkeresultatene

BIA-Brukerstyrt innovasjonsarena

CatPack - digital design workflow for H2O2 Catalyst Packs

Alternativ tittel: CatPack - digitalt utviklingsverktøy av H2O2 katalysator

Tildelt: kr 5,8 mill.

Nammo og SINTEF har i samarbeid videreutviklet teknologi for små og mellomstore rakettmotorer som benytter et flytende grønt drivstoff, hydrogenperoksid, som kun slipper ut miljøvennlig oksygengass og vanndamp til omgivelsene. Kjernen i denne teknologien er en katalysator som hurtig splitter drivstoffet til varme gasser og frigjør energi til skyvekraft. Nammo har i løpet av prosjektets første fase gjennomført tester av katalysatorer og målt reaksjonsrater, termodynamisk effektivitet, trykktap og andre prosessvariabler. Spesielt utfordrende er det raske transiente forløpet ved de svært korte pulsene som er nødvendig for å oppnå tilstrekkelig presisjon ved utplassering av satellitter i bane. For å simulere realistiske omgivelser i verdensrommet er en del av testene gjennomført i et vakuumkammer i Tyskland, resten er utført ved Nammos testsenter på Raufoss. Disse testresultatene er videre benyttet av SINTEF for utvikling av et digitalt designverktøy som simulerer disse prosessene i katalysatoren. Viktige milepæler er nådd for utvikling og testing av modeller av to-fase strømning i porøse medier, termodynamikk, og reaksjonskinetikk. I neste og siste fase av prosjektet vil disse bli kombinert i et designverktøy som vil bli demonstrert ved design av en optimalisert thruster.

-

In the CatPack project Nammo Raufoss will develop a physics based digital design workflow for H2O2 catalyst packs used in space propulsion systems, in collaboration with SINTEF Energy Research. This will enable Nammo, a Norwegian space technology vendor, to become the leading provider of H2O2 green propulsion technology in Europe and beyond. The substantial market growth potential for H2O2 technology is within two main segments: reaction control systems (RCS) used to steer launchers and spacecraft, and hybrid rockets where H2O2 is used to burn a solid fuel, enabling cost effective propulsion for sub-orbital and orbital launchers. A critical challenge for H2O2 technology is the design and manufacturing of catalyst packs. These must be able to reliably and instantaneously decompose H2O2 into the hot gases that provide thrust, and to meet extreme performance requirements. Today, Nammo is relying on trial and error for design, leading to long development times and expensive full-scale testing. A digital design workflow requires a computer simulation model that captures the complex interplay of physical phenomena occurring in the catalyst. This includes rapid boiling, heating and chemical reactions. Some of these phenomena are well known, but others such as the specific chemical kinetics of H2O2 reacting in the catalyst pack require experimental research. A complete transient simulation tool for H2O2 catalyst packs is not available today, but will be developed in the CatPack project. This tool will enable Nammo to efficiently develop optimized, high performance and reliable catalyst packs, which will be a critical competitive advantage in order to win emerging markets in green space propulsion and yield large Norwegian value creation.

Budsjettformål:

BIA-Brukerstyrt innovasjonsarena