ES2950588T3 - Dispositivo y procedimiento de enfriamiento - Google Patents

Abstract

La invención se refiere al campo de la criogenia, y en particular a un dispositivo y un método para enfriar un sistema criogénico (1). El dispositivo de enfriamiento (100, 101) comprende un circuito de suministro de fluido criogénico (102, 103) y al menos una boquilla de atomización (110) conectada a dicho circuito de suministro (102, 103). El método de enfriamiento comprende suministrar fluido criogénico, a través de un circuito de suministro (102, 103), a al menos una boquilla de atomización (110) conectada al circuito de suministro (102, 103), atomizar el fluido criogénico, mediante al menos una boquilla de atomización. (110), en una pulverización de fluido criogénico (200), y pulverizar la pulverización de fluido criogénico (200) hacia al menos una zona a enfriar en el sistema criogénico (1). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo y procedimiento de enfriamiento

Sector de la técnica

La presente invención se refiere al sector del enfriamiento de sistemas criogénicos y, particularmente, sistemas criogénicos de propulsión.

Estado de la técnica

Antes de la puesta en funcionamiento de un sistema criogénico, se sabe cómo tener una fase de enfriamiento en la que al menos los componentes críticos del sistema criogénico se llevan de una temperatura ambiente a la temperatura de funcionamiento nominal del sistema criogénico, y esto normalmente de manera gradual, de forma que se evita un choque térmico durante la puesta en funcionamiento del sistema criogénico.

Más específicamente, en un sistema criogénico de propulsión, el enfriamiento puede tener el objetivo de evitar la aparición de, al menos, los fenómenos siguientes:

• cavitación en al menos una bomba de alimentación de ergol criogénico, que conlleva una sobrevelocidad de la bomba y una caída del rendimiento,

• fragilización de los materiales a causa de los choques térmicos,

• pérdida de estanqueidad a continuación de gradientes térmicos no regulados,

• calentamiento y divergencia de los cojinetes, y

• desequilibrios estáticos y/o dinámicos de las piezas rotativas, a causa de juego en los cojinetes.

Así, este enfriamiento se finaliza normalmente cuando se cumplen ciertos criterios funcionales, como, por ejemplo, una temperatura de la pared, un umbral de juego entre componentes mecánicos u otro criterio ligado a la resistencia mecánica de componentes tales como, entre otros, cojinetes, bridas, tirantes o acanaladuras, o al funcionamiento posterior del sistema criogénico (por ejemplo, la no cavitación de bombas o el llenado posterior reproducible de partes del sistema criogénico con un fluido criogénico de funcionamiento homogéneo y monofásico). Estos criterios funcionales se pueden trasponer a criterios medibles de final de enfriamiento, utilizables en sistemas lógicos de supervisión para permitir la puesta en funcionamiento del sistema criogénico.

En el sector de los sistemas criogénicos de propulsión a reacción, los procedimientos de enfriamiento se clasifican principalmente según tres clases: enfriamiento por purga de ergol criogénico, enfriamiento por recirculación forzada de ergol criogénico y enfriamiento con un fluido criogénico distinto de un ergol. Entre estas tres clases, la primera, en la que la circulación del ergol criogénico se puede impulsar sencillamente por la sobrepresión del depósito de ergol con relación al exterior, es la más corriente y puede seguir particularmente una de las tres secuencias alternativas siguientes:

• circulación continua del ergol criogénico del depósito al exterior,

• circulación pulsada del ergol criogénico, en la que unas válvulas de alimentación y unas válvulas de purga se abren y se cierran de manera alternativa para atrapar el ergol criogénico en los elementos a enfriar durante períodos de borboteo,

• percolación del ergol criogénico, en la que se abren las válvulas de alimentación mientras que las válvulas de purga permanecen cerradas, para mantener, hasta la apertura de las válvulas de purga al final del enfriamiento, el ergol criogénico en el sistema criogénico.

Entre estas tres secuencias, la primera, aunque muy rápida, presenta el inconveniente de consumir una gran cantidad de ergol criogénico para el enfriamiento. La segunda, aunque permite el enfriamiento con un menor consumo de ergol criogénico, presenta el inconveniente de provocar fuertes variaciones de presión en el sistema criogénico. La tercera se utiliza particularmente para el enfriamiento, en vuelo, de los motores cohete Vinci®, como se describe en los artículos: «Progress of the Vinci engine system engineering», P. Alliot et al., AIAA 2009-5038, y «Microgravity activities for the VINCI engine reignition capability», A. Pacros, J. Follet y B. Veille, Proceedings of the Microgravity Transport Processes in Fluids, Thermal, Biological and Material Sciences III, 2003, Davos, Suiza. Aunque sea más económica en ergol criogénico que la primera secuencia, sin el inconveniente de las fluctuaciones de presión de la segunda, esta tercera secuencia implica también, no obstante, un consumo considerable, que conviene reducir.

Así, a fin de evitar el consumo de ergol criogénico para el enfriamiento, en los procedimientos de enfriamiento de la segunda clase, una bomba asegura una recirculación del ergol criogénico a través de las zonas del sistema criogénico a enfriar antes de un retorno hacia el depósito. Aunque se puede evitar así consumir el ergol criogénico para el enfriamiento, esta solución presenta el inconveniente de una mayor complejidad técnica, necesitando particularmente medios de accionamiento de la bomba.

Finalmente, los procedimientos de enfriamiento según la tercera clase evitan el consumo de ergol criogénico al utilizar en su lugar otro fluido criogénico, preferiblemente inerte, para enfriar el sistema criogénico. Cuando el enfriamiento está en el suelo, este otro fluido criogénico puede provenir de depósitos en el suelo. Tal ejemplo se divulga en el artículo: «Cold flow testing of revised engine chilldown methods for the Atlas Centaur», J. Schuster et al., AIAA 96-3014. No obstante, esta solución presenta el inconveniente de necesitar una interfaz liberable entre la fuente de fluido criogénico en el suelo y el sistema criogénico de propulsión espacial a bordo del vehículo propulsado.

Por otro lado, todas estas alternativas adolecen del inconveniente de utilizar generalmente, para el avance del fluido criogénico utilizado para el enfriamiento, los mismos conductos y válvulas que se utilizan a continuación para el avance de ergoles durante el funcionamiento del sistema criogénico de propulsión, conductos y válvulas cuyo dimensionamiento se optimiza en función de esta utilización, y no del enfriamiento.

Sobre todo, el modo de transferencia de calor que predomina en cada uno de estos procedimientos, que es el de la ebullición de película, es relativamente poco eficaz en estas condiciones, puesto que una parte considerable del fluido criogénico utilizado no entra en contacto directo con los elementos a refrigerar y, por lo tanto, apenas participa en esta transferencia de calor. Los documentos FR 2 981 127, US 2013/323081 y WO 2013/088030 divulgan sistemas criogénicos de propulsión que comprenden una bomba de alimentación de ergol criogénico.

Objeto de la invención

La presente divulgación tiene por objetivo solucionar estos inconvenientes, al proponer un sistema criogénico de propulsión que comprende una bomba criogénica y un dispositivo de enfriamiento que permite asegurar el enfriamiento del sistema criogénico con un consumo limitado de fluido criogénico, al permitir la regulación y la reproducibilidad, a la vez, de la duración de la refrigeración y de la localización espacial de la acción de refrigeración. Para ello, en al menos un modo de realización, el dispositivo de enfriamiento comprende al menos un circuito de alimentación de fluido criogénico y una tobera de atomización dispuesta enfrente de una zona a refrigerar en la bomba criogénica y conectada a dicho circuito de alimentación, pudiendo particularmente la tobera de atomización adoptar la forma de un orificio con un diámetro, por ejemplo, entre 250 μm y 1 mm. Gracias a esta disposición, es posible dirigir un aerosol de fluido criogénico hacia una zona definida a refrigerar en la bomba criogénica para seleccionar como objetivo específicamente los elementos críticos a refrigerar en el sistema criogénico, como, por ejemplo, rodamientos, y aprovechar la transferencia de calor particularmente eficaz entre tal aerosol y una superficie de impacto en la zona a refrigerar, de manera que se cumplen rápidamente, con muy poco fluido criogénico, y medios técnicos sencillos, todos los criterios funcionales y medibles de enfriamiento. Se puede priorizar así el enfriamiento de dichos elementos críticos y reducir la duración de enfriamiento gracias a la eficacia mejorada de la transferencia de calor.

Para permitir que se seleccionen como objetivo simultáneamente varias zonas a refrigerar, este dispositivo de enfriamiento puede comprender varias toberas de atomización conectadas a dicho circuito de alimentación.

A fin de integrar mejor el dispositivo de enfriamiento en el sistema criogénico, al menos un conducto de dicho circuito de alimentación de fluido criogénico puede estar formado en una pared de cárter. En efecto, esta integración permite limitar el volumen del dispositivo de enfriamiento, al ofrecer al mismo tiempo una disposición particularmente funcional de la tobera de atomización. Alojado así en la masa de la pared de cárter, el conducto de alimentación de fluido criogénico no puede interferir con la disposición de ningún otro elemento del sistema criogénico. La eventual fabricación aditiva de la pared de cárter puede servir para facilitar esta incorporación en la pared de cárter del conducto de alimentación.

El sistema criogénico es un sistema criogénico de propulsión y, sobre todo, de propulsión a reacción, y la bomba es una bomba de alimentación de ergol criogénico. En efecto, tales bombas pueden comprender ciertos elementos a enfriar con prioridad, tales como cojinetes, juntas de estanqueidad, álabes, cárteres y rodetes.

Finalmente, la presente divulgación se refiere también a un procedimiento de enfriamiento de un sistema criogénico de propulsión que comprende una bomba criogénica, comprendiendo el procedimiento la alimentación de fluido criogénico, a través de un circuito de alimentación, de al menos una tobera de atomización conectada al circuito de alimentación y dispuesta enfrente de una zona a refrigerar en la bomba criogénica, la atomización del fluido criogénico, por dicha al menos una tobera de atomización, en aerosol de fluido criogénico, y la proyección del aerosol de fluido criogénico hacia, al menos, una superficie de impacto en la zona a refrigerar.

Descripción de las figuras

La invención se entenderá de modo adecuado, y sus ventajas serán más evidentes, con la lectura de la descripción detallada que sigue, de un modo de realización representado a título de ejemplo no limitativo. La descripción se refiere a las figuras anexas, en las que:

- la figura 1 es una vista esquemática de un sistema criogénico de propulsión a reacción;

- la figura 2 es una vista en corte longitudinal de una turbobomba de alimentación de ergol criogénico del sistema criogénico de la figura 1, con un cárter que incorpora un dispositivo de enfriamiento según un modo de realización de la invención;

- la figura 3 es una vista detallada de unos elementos del dispositivo de enfriamiento y de un conducto de admisión de la turbobomba de la figura 2; y

- la figura 4 ilustra esquemáticamente el efecto de un aerosol de fluido criogénico, emitido por una tobera del dispositivo de enfriamiento de la figura 2 sobre una superficie a refrigerar.

Descripción detallada de la invención

El dispositivo de enfriamiento según la presente divulgación es aplicable al enfriamiento de cualquier sistema criogénico, pero particularmente al enfriamiento de sistemas criogénicos de propulsión y, más particularmente, al de sistemas criogénicos de propulsión a reacción, como, por ejemplo, el motor cohete 1 ilustrado en la figura 1. En el modo de realización ilustrado, el motor cohete 1 es un motor cohete de ergoles líquidos criogénicos, como, por ejemplo, hidrógeno y oxígeno líquidos, y alimentación por turbobombas 4, 5, cada una comprendiendo una parte de bomba 4a, 5a, para asegurar la circulación de uno de los ergoles, y una parte de turbina 4b, 5b, acoplada a la parte de bomba 4a, 5a correspondiente, para asegurar su accionamiento. Más específicamente, el motor cohete 1 ilustrado es del tipo denominado con ciclo de expansión (en inglés, «expander cycle»), en el que las partes de turbina 4b, 5b son accionadas en sí mismas por uno de los ergoles después de su paso por un intercambiador de calor 6 regenerativo adyacente a las paredes de la cámara propulsora 7 del motor cohete 1. Unas válvulas de alimentación 8, 9 están interpuestas entre los depósitos 10, 11 que contienen los propergoles y las turbobombas 4, 5 correspondientes, y unas válvulas de desvío 12, 13 que permiten un desvío, al menos parcial, de las partes de turbina 4b, 5b mediante el ergol calentado por el intercambiador 6. Finalmente, unas válvulas de purga 14, 15, situadas en las derivaciones aguas abajo de cada parte de bomba 4a, 4b, permiten abrir estas derivaciones para purgar, a través de estas derivaciones que desembocan en unas toberas de purga 16, 17, unos fluidos que han atravesado aguas arriba las bombas 4a, 5a. Sin embargo, la invención no está limitada, de ningún modo, al enfriamiento de tales motores cohete y se puede aplicar igualmente al enfriamiento de otros tipos de sistemas criogénicos de propulsión a reacción, e incluso al de otros sistemas criogénicos en general.

Para el enfriamiento de este sistema criogénico de propulsión y, más específicamente, para el enfriamiento de las partes de bomba 4a, 5a de las turbobombas 4, 5, destinadas a estar directamente en contacto con el ergol criogénico correspondiente durante el funcionamiento del motor cohete 1, dicho motor cohete 1 comprende dos dispositivos de enfriamiento 100, 101, uno para cada ergol, cada uno comprendiendo un circuito de alimentación 102, 103 conectado al depósito 10, 11 correspondiente. Cada circuito de alimentación 102, 103 está equipado con una bomba 104, una válvula 105, un filtro 106 y al menos una válvula antirretorno 107. Las bombas 104 pueden ser particularmente motobombas equipadas con motores eléctricos para su accionamiento, como se ilustra. Por otro lado, estas bombas 104 y válvulas 105 pueden, como las válvulas de alimentación 8, 9, de desvío 12, 13 y de purga 16, 17, estar conectadas a una unidad de control 108 para su control. Esta unidad de control 108 está también, por otro lado, conectada a unos sensores 109, que pueden ser particularmente sensores de temperatura, aptos para medir parámetros físicos que pueden servir como criterios medibles de enfriamiento.

Los dispositivos de enfriamiento 100, 101 comprenden también unas toberas de atomización 110 conectadas a los circuitos de alimentación 102, 103 correspondientes. En el modo de realización ilustrado, unas toberas de atomización 110 están situadas en las turbobombas 4, 5. La figura 2 ilustra con más detalle la turbobomba 4. Como se puede ver en esta figura, el circuito de alimentación 102 comprende también unos conductos de alimentación integrados en el cárter 20 de la turbobomba 4, conectados al circuito 102 y que desembocan en unas toberas de atomización 110 próximas a unos elementos específicos de la parte de bomba 4a de la turbobomba 4 a refrigerar durante la puesta en funcionamiento. Más específicamente, en el modo de realización ilustrado, las toberas de atomización 110 están distribuidas alrededor del eje central X de la turbobomba 4, enfrente de los cojinetes 21, 22 que sustentan el árbol rotativo 23 de la turbobomba 4, así como directamente aguas arriba y aguas abajo del rodete 24 de la parte de bomba 4a.

En este modo de realización, el cárter 20 se puede producir por fabricación aditiva, facilitando así la integración de los conductos de alimentación en este cárter 20, alojados en la masa de las paredes del cárter 20. Estos conductos de alimentación pueden ser anulares, para alimentar particularmente de fluido criogénico varias toberas de atomización 110 distribuidas alrededor del eje central X de la turbobomba 4, así como axiales, es decir, paralelos a este eje central X, para alimentar particularmente varias coronas de toberas de atomización 110 desplazadas axialmente unas con relación a otras. Por ejemplo, en el modo de realización ilustrado, un conducto de alimentación axial 111 une dos conductos de alimentación anulares 112 para la alimentación de las coronas de toberas de atomización 110 situadas enfrente de dos cojinetes 21, 22. El diámetro d de las toberas de atomización 110 se puede optimizar en función del tamaño deseado para las gotitas de fluido criogénico a expulsar a través de estas toberas de atomización 110. Así, este diámetro d puede ser, por ejemplo, entre 250 μm y 1 mm. Aunque la figura 2 no ilustra más que la turbobomba 4 y una parte del dispositivo de enfriamiento 100 para el ergol correspondiente, el dispositivo de enfriamiento 101 para el otro ergol puede ser esencialmente similar, incorporando también en el cárter de la turbobomba 5 conductos de alimentación y toberas de atomización.

Aunque, en las turbobombas 4, 5, las toberas de atomización 110 están directamente enfrente de las zonas específicas a refrigerar en el momento del enfriamiento, es igualmente previsible incorporar en otros lugares unas toberas de atomización 110. Así, en el modo de realización ilustrado, otras toberas de atomización 110 de los dispositivos de enfriamiento 100, 101 están situadas aguas arriba de las turbobombas 4, 5 correspondientes, en los conductos de admisión 50, 51 de las partes de bomba 4a, 5a de estas turbobombas 4, 5. El conducto de admisión 50 se ilustra con mayor detalle en la figura 3. Como se puede ver en la figura, en este conducto de admisión 50, las toberas de atomización 110 están en comunicación con el circuito de alimentación 102 a través de una cámara anular 115 formada alrededor del conducto de admisión 50. En el modo de realización ilustrado, estas toberas de atomización 110 están inclinadas en sentido aguas abajo, hacia el interior del conducto de admisión 50, para dirigir sus aerosoles en este sentido aguas abajo Z del conducto de alimentación 50. Por otro lado, para permitir la inyección de un caudal total más grande de fluido criogénico, varias coronas anulares de toberas de atomización 110 pueden estar dispuestas desplazadas unas con relación a otras según el eje central del conducto de admisión 50, como se ilustra. Aunque la figura 3 no ilustra más que el conducto de admisión 50 de la primera turbobomba 4, el dispositivo de enfriamiento 101 para el otro ergol puede comprender una disposición esencialmente similar alrededor del conducto de admisión 51 de la segunda turbobomba 5.

En funcionamiento, para el enfriamiento de las dos turbobombas 4, 5, la unidad de control 108 activa los dispositivos de enfriamiento 100, 101 respectivos, accionando las bombas 104 y abriendo las válvulas 105, de manera que hace circular caudales de ergoles criogénicos, a partir de los depósitos 10, 11 y a través de los circuitos 102, 103 respectivos, hacia las toberas de atomización 110. Como se ilustra en la figura 4, el fluido criogénico inyectado así en el centro de cada turbobomba 4, 5 a través de las toberas de atomización 110 forma un chorro difásico 200 de vapor y de gotitas 201 de tamaño muy pequeño que impactarán en unas superficies 202 de las zonas a refrigerar, para formar una capa líquida 203 delgada en estas superficies 202. La ebullición de esta capa líquida 203 delgada absorberá una gran cantidad de calor procedente de la superficie 202. El impacto de nuevas gotitas 201 del chorro 200 sobre la capa líquida 203 promoverá también la nucleación y la evacuación de burbujas de vapor 204 en la capa líquida 203, así como la convección en esta misma capa líquida 203, para evacuar todavía más calor de la superficie 202. Así, se puede obtener una refrigeración muy eficaz de la superficie 202 y del material subyacente, gracias a la vaporización esencialmente completa del fluido criogénico utilizado para este enfriamiento. Aguas abajo de las turbobombas, las válvulas de purga 14, 15 están abiertas, de manera que permiten la evacuación del vapor resultante a través de las toberas de purga 16, 17. Cuando la unidad de control 108 determina, mediante los parámetros medidos por los sensores 113, que se han cumplido unos criterios predeterminados de enfriamiento, se pueden parar las bombas 104 y cerrar las válvulas 105, así como las válvulas de purga 14, 15, para proceder a continuación a la apertura de las válvulas de alimentación 8, 9 y a la llegada de los ergoles, propulsados inicialmente por la presión interna de los depósitos 10, 11, hasta la cámara propulsora 7 del motor cohete 1. El encendido de la mezcla de ergoles en esta cámara propulsora 7 producirá una combustión que se seguirá alimentando con ergoles gracias a las turbobombas 4, 5 accionadas por la expansión del ergol calentado en el intercambiador de calor 6 regenerativo adyacente a las paredes de la cámara propulsora 7.

Los dispositivos de enfriamiento pueden estar dimensionados y sus toberas de atomización dispuestas según los conocimientos de los que se disponen, que se refieren a la refrigeración por aerosol, tales como los expuestos, por ejemplo, en los documentos: «A universal approach to predicting temperature response of metallic parts to spray quenching», I. Urawar y T. Deiters, International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 37, n.° 3, págs. 341-362, 1994, «Validation of a Systematic Approach to Modelling Spray Quenching of Alluminum Alloy Extrusions, Composites and Continuous Castings», D. D. Hall, L. Mudawar, R. E. Morgan y S. L. Ehlers, JMEPEG (1997) 6:77-92, «Modelling of Heat Transfer in a Mist/Steam Impinging Jet», X. Li, J. L. Gaddis, T. Wang, Transactions of the ASME 1086, vol. 123, diciembre de 2001, «Spray Cooling Droplet Impingement Model», P. J. Kreitzer y J. M. Kuhlman, AIAA 2010-4500, 10th AIAA/ASME Joint Thermophysics and Heat T ransfer Conference, 28 de junio a 1 de julio 2010, Chicago, Illinois, EE. UU., «Analytical and computational methodology for modeling spray quenching of solid alloy cylinders», N. Mascarenhas, I. Mudawar, International Journal of Heat and Mass Transfer, 53 (2010) 5871­ 5883, "An Experimental and Computational Study of the Fluid Dynamics of Dense Cooling Air-Mists", J. I. Minchaca M., A. H. Castillejos E. y F. A. Acosta G. Advanced Fluid Dynamics, "Spray Cooling", Z. Yan, R. Zhao, F. Duan, T. N. Wong, K. C. Toh, K. F. Choo, P. K. Chan e Y. S. Chua, Two-Phase Flow, Phase Change and Numerical Modelling, 2011, "Spray Cooling for Land, Sea, Air and Space-Based Applications, a Fluid-Management System for Multiple Nozzle Spray Cooling and a Guide to High-Heat Flux Theater Design", B. S. Glassman, Florida Institute of Technology, 2001, "Gravity Effect on Spray Impact and Spray Cooling", T. Gambaryan-Roisman, O. Kyriopoulos, I. Roisman, P. Stephan y C. Tropea, Z-Tec Publishing, Bremen, Microgravity sci. Technol. XIX-3/4 (2007), "Spray Cooling in Terrestrial and Simulated Reduced Gravity", C. A. Hunnell, J. M. Kuhlman y D. D. Gray, "Design of a Microgravity Spray Cooling Experiment", K. M. Baysinger, K. L. Yerkes, T. E. Michalak, R. J. Harris, J. McQuillen, AIAA Paper 2004-0966, 42 ° AIAA Aerospace Sciences Conference and Exhibit, 5 a 8 enero de 2004, Reno, Nevada, EE. UU., "Analysis of heat transfer in spray cooling systems using numerical simulations", M. Jafari, ElectronicThesesand Dissertations, Paper 5028, 2014, "An Experimental Study of Steady-State High Heat Flux Removal Using Spray Cooling", J. B. Fillius, Naval Postgraduate School, diciembre de 2004, Monterey, California, EE. UU., "Experimental investigation of droplet dynamics and heat transfer in spray cooling"; W. Jia y H. H. Qiu, Experimental Thermal and Fluid Science, 27(2003) 829-838, "Spray velocity and drop size measurements in flashing conditions", R. Lecourt, P. Barricau y J. Steelant, Atomization and Spray 19(2):103-133, 2009, "Experimental and theoretical study of a monodisperse spray", J. E. Kirwan, T.A. Lee et al., J. Propulsión, vol. 4, n.° 4, julio a agosto de 1988, "Fundamental studies in blowdown and cryogenic cooling", L. C. Chow et al., Report WL-TR-932128, Aeropropulsion and power directorate, Wright Laboratory, 1993.

Aunque la presente invención se ha descrito haciendo referencia a un ejemplo de realización específico, es evidente que se pueden efectuar diferentes modificaciones y cambios en estos ejemplos, sin salirse del alcance general de la invención, tal como se define por las reivindicaciones. Por consiguiente, la descripción y las figuras se deben considerar en sentido ilustrativo, antes que restrictivo.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Sistema criogénico de propulsión (1) que comprende:

una bomba de alimentación de ergol criogénico (4, 5), y

caracterizado por que comprende además:

un dispositivo (100, 101) para el enfriamiento del sistema criogénico de propulsión (1) antes de la puesta en funcionamiento del sistema criogénico de propulsión (1), comprendiendo dicho dispositivo de enfriamiento (100, 101) un circuito (102, 103) de alimentación de fluido criogénico y al menos una tobera de atomización (110) dispuesta enfrente de una zona a refrigerar en la bomba de alimentación de ergol criogénico (4, 5) y conectada a dicho circuito de alimentación (102, 103) para dirigir un aerosol de fluido criogénico hacia una superficie de impacto (202) en la zona a refrigerar en la bomba de alimentación de ergol criogénico.

2. Sistema criogénico de propulsión (1) según la reivindicación 1, en el que la tobera de atomización (110) presenta la forma de un orificio con un diámetro entre 250 μm y 1 mm.

3. Sistema criogénico de propulsión (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, que comprende varias toberas de atomización (110) conectadas a dicho circuito de alimentación (102, 103).

4. Sistema criogénico de propulsión (1) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que al menos un conducto (111, 112) de dicho circuito (102, 103) de alimentación de fluido criogénico está formado en una pared de cárter (20).

5. Sistema criogénico de propulsión (1) según la reivindicación 4, en el que dicha pared de cárter (20) está fabricada por fabricación aditiva.

6. Sistema criogénico de propulsión (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, siendo dicha bomba de alimentación de ergol criogénico (4, 5) una turbobomba.

7. Procedimiento de enfriamiento de un sistema criogénico de propulsión (1) que comprende una bomba de alimentación de ergol criogénico (4, 5), estando el procedimiento caracterizado por que permite el enfriamiento del sistema criogénico de propulsión (1) antes de la puesta en funcionamiento del sistema criogénico de propulsión (1) y comprende:

la alimentación de fluido criogénico, a través de un circuito de alimentación (102, 103), de al menos una tobera de atomización (110) conectada al circuito de alimentación (102, 103) y dispuesta enfrente de una zona a refrigerar en la bomba de alimentación de ergol criogénico (4, 5),

la atomización del fluido criogénico, por dicha al menos una tobera de atomización (110), en aerosol (200) de fluido criogénico, y

la proyección del aerosol (200) de fluido criogénico hacia, al menos, una superficie de impacto (202) en la zona a refrigerar.