Lorenzo Folcarelli
Analisi parametrica dell’instabilità in camera di combustione per endoreattori a propellenti ibridi = Parametric analysis of combustion chamber instability for hybrid-propellant rockets.
Rel. Dario Giuseppe Pastrone, Andrea Ferrero, Filippo Masseni. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Aerospaziale, 2022
Abstract: |
L'interesse attorno agli endoreattori a propellenti ibridi è aumentato nell'ultimo decennio grazie all'individuazione di una classe di propellenti a base di paraffina che, sfruttando il meccanismo dell'entrainment, permette la crescita del rateo di regressione. Gli endoreattori a propellenti ibridi, che presentano dei potenziali vantaggi rispetto sia agli endoreattori a propellenti solidi che liquidi, sono contraddistinti, tuttavia, dall'insorgenza di fenomeni di instabilità in camera di combustione; lo studio, la caratterizzazione e l'analisi di questi fenomeni vengono praticati all'interno di questa tesi attraverso un codice CFD sviluppato dal Politecnico di Torino e in linea con il lavoro prodotto da Toru Shimada e Goutham Karthikeyan. Si mostrano, inizialmente, i modelli e le principali equazioni necessarie per la comprensione del funzionamento del codice di calcolo e una particolare attenzione è riservata alla gestione del modello chimico. Si propongono, dunque, due metodologie di analisi dell'equilibrio chimico in camera attraverso l'utilizzo del software CEA sviluppato dalla NASA e attraverso l'utilizzo di una rete neurale. Sfruttando la soluzione stazionaria fornita dal codice di calcolo, il modello chimico ad 8 specie proposto da Shimada e Karthikeyan viene analizzato e messo in discussione. Un modello a 9 specie che veda l'inclusione del monossido di carbonio è scelto, pertanto, come maggiormente appropriato per l'approssimazione del meccanismo di combustione tra paraffina e ossigeno gassoso. Dopo aver introdotto un termine di ritardo all'interno della dinamica dello strato limite, si procede all'analisi dei fenomeni di instabilità in camera di combustione e si esegue il confronto con i risultati sperimentali ottenuti in una serie di test condotti con paraffina e ossigeno gassoso all’Hybrid Combustion Facility dell' Ames Research Center della NASA. |
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Relatori: | Dario Giuseppe Pastrone, Andrea Ferrero, Filippo Masseni |
Anno accademico: | 2021/22 |
Tipo di pubblicazione: | Elettronica |
Numero di pagine: | 110 |
Informazioni aggiuntive: | Tesi secretata. Fulltext non presente |
Soggetti: | |
Corso di laurea: | Corso di laurea magistrale in Ingegneria Aerospaziale |
Classe di laurea: | Nuovo ordinamento > Laurea magistrale > LM-20 - INGEGNERIA AEROSPAZIALE E ASTRONAUTICA |
Aziende collaboratrici: | Politecnico di Torino |
URI: | http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/22325 |
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