ANALISI DI STABILITÀ DEL FLUSSO IN UNA CAMERA POROSA CON INIEZIONE A PARETE

Solid rocket motors exhibit thrust oscillations that can cause undesired variations of the thrust. This study aims to analyse the phenomenon and the physical model behind the problem by conducting Matlab numerical simulations, commenting on the results obtained with the cold-gas VALDO setup. The approach used is a biglobal stability analysis that, with a physical model based on the Navier-Stokes equations with an oscillatory term, will lead to the analysis of the less stable oscillations with an algorithm based on the finite differences method. The main results are the discrete nature of the eigenvalue spectrum, the non-attainment of instability and the independence of the stability on the dimension of the cavity.

I motori a razzo a propellente solido presentano oscillazioni del flusso che portano a variazioni indesiderate della spinta. L'obiettivo dell'elaborato è quello di analizzare il fenomeno e il modello fisico alla base del problema ed effettuare simulazioni numeriche in ambiente Matlab, commentando i risultati ottenuti con il setup sperimentale a flusso freddo VALDO. L'approccio impiegato è un'analisi di stabilità biglobale che, tramite un modello fisico basato sulle equazioni di Navier-Stokes con componenti armoniche, porterà all’analisi delle oscillazioni meno stabili con un algoritmo basato sul metodo delle differenze finite. I principali risultati sono la natura discreta dei modi d'oscillazione, il non raggiungimento dell'instabilità e l'indipendenza della stabilità dalle dimensioni del dominio.