Davide Vincenzo Lo Re
Simulazione numerica in ugelli spaziali sovraespansi = Numerical simulation in overexpanded space nozzles.
Rel. Emanuele Martelli. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Aerospaziale, 2025
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Abstract
La presente tesi ha come obiettivo quello di riportare i risultati ottenuti da simulazioni numeriche relative al fenomeno della separazione dello strato limite per ugelli sovraespansi. In particolare si è analizzato come la distanza del bordo orizzontale del dominio, assunto come parete solida, dall’ugello influenzi tale fenomeno. La separazione dello strato limite è un fenomeno fluidodinamico complesso che può influenzare in modo significativo l’efficienza degli ugelli spaziali e avere un impatto negativo su di essi, causando instabilità del flusso in uscita, oscillazioni sui valori di spinta e sollecitazioni strutturali indesiderate. Questo fenomeno è rilevante negli endoreattori che operano a pressione ambiente o pressioni variabili, come i motori dei primi stadi dei lanciatori, dove il flusso all’interno dell'ugello può raggiungere pressioni inferiori a quelle dell’ambiente esterno e di conseguenza subire separazioni improvvise con ripercussioni su prestazioni e sicurezza.
Per condurre lo studio, è stato impiegato il software di fluidodinamica computazionale ANSYS FLUENT, che consente di modellare con precisione situazioni in cui si verifica il fenomeno di separazione in condizioni di alta velocità
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