Progetto preliminare di un banco di prova per endoreattori a propellenti ibridi = Preliminary design of a test bench for hybrid rocket engines

Questa tesi di laurea affronta il dimensionamento preliminare di un banco di prova per endoreattori a propellenti ibridi. Dopo una breve introduzione sugli endoreattori e sui banchi di prova, l'elaborato propone i passi fondamentali da seguire per dimensionare correttamente ciascun sottosistema. Vengono analizzati i parametri di progetto e le relazioni che legano ciascun componente, con l'obiettivo di comprenderne appieno il loro funzionamento. Lo studio della bibliografia, dei banchi di prova esistenti, con particolare interesse per la struttura di Ames, e la costruzione di modelli fisici, sono gli elementi chiave che caratterizzano lo sviluppo di ogni sottosistema. Un maggiore interesse è rivolto al sistema di alimentazione e alla camera di combustione, per i quali sono stati sviluppati degli algoritmi che ne permettono il dimensionamento e l'analisi. Vengono poi studiati i flussi termici attraverso gli isolanti della camera e gli stress che interessano la piastra di carico. Per comprendere l'entità dei carichi di ogni sottosistema, al termine di ogni capitolo vengono riportati i risultati di ciascuna analisi. Questo permette al lettore d'individuare le pressioni e le portate a carico del sistema di alimentazione, le prestazioni della camera di combustione e il profilo di temperatura nelle pareti della camera. Il progetto preliminare di un banco di prova richiede una comprensione multidisciplinare dei fenomeni che interessano la struttura e gli elementi che la compongono; pertanto, dopo la lettura, al lettore sarà chiaro quali sono i fattori critici e gli elementi che richiedono maggiore attenzione durante lo sviluppo di un progetto simile. Questo studio pone le basi del lavoro che verrà svolto nell'anno accademico 2024/2025 all'interno del team ICARUS, sezione DART, nella realizzazione di un endoreattore a propellenti ibridi, interamente progettato e costruito dagli studenti del Politecnico di Torino.