Studio numerico per il controllo della separazione del flusso in ugelli troncati ideali = Numerical analysis for the control of flow separation in ideal truncated nozzles

Il seguente lavoro di tesi si concentra sull'analisi fluidodinamica di un ugello troncato ideale, con l'obiettivo di controllare la separazione del flusso mediante l'iniezione di un getto secondario trasversale. Nel primo stadio di un lanciatore a propellenti liquidi, la separazione del flusso all'interno degli ugelli rappresenta un fenomeno critico in quanto lo sviluppo di gradienti di pressione sfavorevoli può causare carichi laterali pericolosi e una riduzione delle prestazioni propulsive. Attraverso simulazioni CFD, è stato studiato il comportamento del punto di separazione e la sua evoluzione al variare della configurazione dell'ugello. Per migliorare l'efficacia del getto secondario nel trattenere la separazione, è stata incrementata la portata modificando la sezione d’ingresso del getto secondario. La configurazione ottimizzata è stata successivamente testata fissando l'NPR del getto secondario e variando progressivamente l'NPR del getto principale. Infine, è stato sviluppato un diagramma comparativo per identificare i range di NPR del getto principale in cui il getto secondario riesce efficacemente a contenere la separazione del flusso. I risultati ottenuti offrono spunti per strategie di controllo attivo della separazione negli ugelli troncati, con potenziali applicazioni nel settore della propulsione spaziale.