Stato dell'arte degli endoreattori a propellenti ibridi: metodi di miglioramento delle prestazioni ed approcci numerici. = State of the art of hybrid rocket motors: performance improvement methods and numerical approaches.

Gli endoreattori a propellenti ibridi rappresentano un'accattivante alternativa ai sistemi di propulsione convenzionali, basati su propellenti liquidi o solidi, grazie alle loro buone prestazioni, semplicità costruttiva, sicurezza intrinseca, flessibilità operativa e modesto impatto ambientale. Ciò nonostante, lo scetticismo legato alle problematiche insite nella combustione ibrida, tra cui, in primis, il basso rateo di regressione, ne ha rallentato lo sviluppo fino ai primi anni 2000, quando l'avvento dei combustibili basati sulle paraffine ha fornito nuovo slancio per la ricerca e lo sviluppo industriale in questo campo. Questo lavoro di tesi ha, pertanto, un duplice obiettivo: prendere in esame le tecniche per migliorare il rateo di regressione (design multi-porta, uso di additivi metallici, impiego di combustibili a base di paraffina e di metodi di iniezione ad hoc) e mappare lo stato dell'arte delle tecniche di fluidodinamica computazionale utilizzate per analizzare le complesse interazioni fisiche, termiche e chimiche proprie degli endoreattori a propellenti ibridi (come direct numerical simulation, large eddy simulation e Reynolds average Navier-Stokes). Infine, un breve approfondimento è dedicato al modello di ordine ridotto per lo studio della dinamica di camera di un endoreattore ibrido a paraffina sviluppato presso il gruppo di Propulsione Aeronautica del Politecnico di Torino.