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AMBITO E OBIETTIVO DELLA TESI
1.1 Ambito della tesi: l’aerotermodinamica
L’aerotermodinamica per i veicoli spaziali abbraccia la scienza e la tecnologia dell’aerodinamica classica estesa a coprire velocità ipersoniche, e include la fisica e la chimica di flussi dissociati e chimicamente reagenti. Il campo copre flussi esterni intorno a veicoli aerospaziali e flussi interni attraverso i sistemi di propulsione del veicolo.
L’aerotermodinamica è emersa come una disciplina chiave per il progetto e la qualificazione di lanciatori avanzati, veicoli di rientro, e sonde planetarie. Questo richiede progressi in tecniche multidisciplinari che, grazie alla rapida crescita della potenza dei computer, saranno sempre più usati in futuro.
1.2 Obiettivo della tesi: simulazione numerica del “gap” heating
Con questo lavoro di tesi si affronta il problema della simulazione numerica del “gap heating" tra le piastrelle del veicolo Hyflex (vedi Fig.1.1) nella fase di rientro in atmosfera a velocità Mach 7.4 con angolo di incidenza di 10º.
In sostanza si è effettuata una simulazione numerica del flusso di aria che investe la superficie del veicolo utilizzando il programma DS2G basato sul metodo DSMC per valutare la distribuzione del flusso di calore e della pressione sulla superficie del veicolo Hyflex.
Successivamente si è effettuata, tramite il programma QuickField, l’analisi termica del modello al fine di determinare l’andamento della distribuzione di temperatura sul fondo del “gap”.
L’obiettivo è confrontare i risultati ottenuti con quelli ottenuti da ESA con un codice di Navier-Stokes per il calcolo del flusso di calore e con il TMM (modello matematico termico) per l’analisi termica, e con i successivi risultati sperimentali.
