Studio numerico del funzionamento di un ugello SERN = Numerical Study of the Operation of a SERN Nozzle

Nel presente elaborato si intende effettuare un’analisi del campo fluidodinamico a valle di un ugello di tipo SERN - single expansion ramp nozzle. L’impiego di tale tipolo- gia di ugello risulta particolarmente promettente per applicazioni propulsive in campo ipersonico grazie alla sua integrabilità e capacità di auto-adattamento in condizioni di off-deisgn. Il focus di questa analisi verte sullo studio delle particolari configurazioni di onde d’urto ed espansioni che si generano a valle dell’ugello SERN a basse veloc- ità; infatti in queste condizioni l’ugello risulta fortemente sovraespanso, determinando fenomeni di separazione (restricted shock separation) che danno origine a diversi pat- tern di urti ed espansioni che verranno denominati RSS ramp e RSS flap, oggetto di studio di questa tesi. Verranno effettuate delle simulazioni CFD bidimensionali (2D) su una geometria di riferimento per la quale sono noti diversi dati sperimentali; l’ob- biettivo di questo lavoro di tesi è impostare un tool numerico che riesca a replicare gli andamenti sperimentali delle grandezze fluidodinamiche d’interesse, punto di partenza per indagare più aprofonditamente le modalità di funzionamento di questo tipo di ugello. Per la simulazione CFD degli scenari d’interesse è stato utilizzato il software Ansys Fluent.