ANALISI E OTTIMIZZAZIONE FLUIDODINAMICA DI UNA JET PUMP PER L’ENVIRONMENTAL CONTROL SYSTEM DI ELICOTTERI = FLUID DYNAMICS ANALYSIS AND OPTIMIZATION OF A JET PUMP FOR HELICOPTER ENVIRONMENTAL CONTROL SYSTEM

L’Environmental Control System (ECS) rappresenta al giorno d’oggi uno dei principali sistemi di bordo di un generico velivolo, essenziale per garantire un ambiente confortevole e sicuro. Le svariate funzioni alle quali deve adempiere, come il controllo della temperatura, dell’umidità e della qualità dell’aria in cabina, la corretta pressurizzazione e il raffreddamento degli equipaggiamenti elettronici e avionici, ne rendono essenziale un corretto dimensionamento. Componente del sistema e oggetto dell’analisi contenuta nel seguente elaborato è la pompa a getto, dispositivo caratterizzato da grande semplicità di costruzione, che lo rende adatto all’ impiego in svariati contesti oltre a quello aeronautico. Il lavoro di tesi ha come obiettivo il dimensionamento e l’ottimizzazione di una pompa a getto aria-aria impiegata per il riscaldamento di un elicottero monomotore leggero appartenente alla categoria delle tre tonnellate, che garantisca la massimizzazione della potenza uscente, da riversare poi in cabina. Lo scopo viene raggiunto nel rispetto dei limiti di temperatura massima uscente imposti dai requisiti, con attenzione focalizzata anche sulla portata di aria immessa. La comprensione del fenomeno è stata condotta a partire da modelli di pompe operative, tramite l’utilizzo del software ANSYS FLUENT ® con tecniche di fluidodinamica computazionale (CFD). La CFD infatti, rappresenta una delle tecniche moderne più affidabili per l’analisi di fenomeni complessi di fluidodinamica interna ed esterna e la valutazione del loro impatto su superfici aerodinamiche e componenti meccanici. Un codice numerico semplificato, redatto il linguaggio Fortran, è stato utile alla semplificazione del problema e al confronto dei risultati ottenuti. Le osservazioni emerse hanno costituito il punto di partenza per la valutazione dei parametri geometrici più influenti attraverso un’analisi di sensitività. Questo processo ha portato alla definizione di una configurazione che soddisfacesse i requisiti richiesti e all’identificazione di possibili parametri di regolazione della pompa.