ANALISI DELL'AERODINAMICA DI UN VELIVOLO IPERSONICO

Il seguente lavoro di tesi tratta lo studio qualitativo e quantitativo delle prestazioni di un velivolo airbreathing in condizioni ipersoniche, nel particolare di uno scramjet. Gli scramjet rappresentano oggetto di studio da ormai diversi anni perché consentono di operare a velocità elevate realizzando la compressione senza l’ausilio di parti meccaniche in movimento. Per modellizzare il fenomeno sono state considerate le equazioni degli urti obliqui per l’intake e le relazioni isoentropiche per l’ugello. Utilizzando una geometria di riferimento è stato possibile costruire una mesh in Pointwise ed effettuare una simulazione fluidodinamica in Fluent, entrambi software commerciali adatti allo scopo. In base ai risultati ottenuti è stato possibile definire, fissando le condizioni al contorno, la geometria ottimale per il caso in esame e verificare il corretto funzionamento del motore. In particolare, partendo da un ugello di scarico con uno spigolo vivo, si è arrivati alla definizione di un ugello con un profilo arrotondato per evitare la formazione di una bolla di ricircolo che portava a risultati fisicamente non accettabili La trattazione è stata suddivisa nelle seguenti parti: la sezione 1 presenta cenni storici sui ramjet e la transizione agli scramjet; la sezione 2 contiene i fondamenti teorici dello studio condotto; nella sezione 3 è esposta la fase di progettazione della mesh, mentre la sezione 4 contiene la fase di simulazione fluidodinamica e le relative conclusioni.