NUCLEO DI COMPETENZE
• Space Propulsion Systems
• Combustion
• Propulsion Test Facilities
CAPACITA' APPLICATIVE
Stiamo creando le competenze per progettare sistemi propulsivi ottimizzati ed efficienti, e stiamo sviluppando metodologie e concetti innovativi per la definizione e l’analisi di tali sistemi propulsivi di nuova generazione.
L’Unità PAFR è correntemente impegnata nella progettazione ed analisi della fluidodinamica interna di camere di combustione ad alta pressione, ugelli di spinta nonché di componenti di propulsori aerospaziali di tipo ramjet e scramjet.
Altri filoni di interesse sono l’applicazione di tecniche di interazione magnetofluidodinamica per il miglioramento delle prestazioni dei propulsori, e la definizione di strategie di riduzione delle emissioni di NOx per propulsori aerospaziali.
Stiamo sviluppando e validando codici di calcolo (CFD ed ingegneristici) per la simulazione di fenomeni di combustione, sia per razzi a propellente liquido di tipo LOx-HC che per propulsori di tipo airbreathing. Punto critico di queste attività è la scelta di modelli di cinetica chimica opportuni, in termini di accuratezza e peso computazionale, che possano ben rappresentare il complesso fenomeno dell’accensione della miscela nelle condizioni operative di temperatura e pressione.
L’Unità PAFR coordinerà, definirà ed eseguirà le attività di sperimentazione nel campo della propulsione aerospaziale, servendosi delle capacità di sperimentazione dell’impianto HYPROB e delle proprie competenze teorico-numeriche in continua evoluzione.
ESPERIENZE MATURATE
• Abbiamo implementato e validato modelli per la combustione di motori a razzo e airbreathing (LAPCAT I, LAPCAT II)
• Abbiamo simulato con strumenti CFD sistemi propulsivi o parti di essi in condizioni di volo e in condizioni di galleria (LAPCAT I, LAPCAT II), validando i nostri codici di calcolo laddove possibile
• Stiamo definendo ed analizzando strategie per la riduzione delle emissioni di NOx e per il miglioramento delle prestazioni di propulsori airbreathing (LAPCAT II, FP7 EU-Russia)
Progetti di riferimento
• LAPCAT I: analisi e implementazione di modelli per la combustione di motori a razzo e di tipo airbreathing
• LAPCAT II: analisi di sistemi propulsivi di tipo airbreathing per sistemi di trasporto suborbitale a Mach=5 e Mach=8
• HYTAM: fattibilità ed analisi tecnologica di un sistema propulsivo airbreathing di un possibile sistema d'arma ipersonico
• HYPROB: progettazione e realizzazione dell’impianto HYPROB, dedicato a prove di motori a razzo a propellente liquido (LOx-CH4) e per l’acquisizione di capacità realizzative e progettuali di tali propulsori
• HYPROB: moduli di ricerca dedicati alla modellistica fisico-numerica di base (propusione) ed avanzata (combustione), ed ai metodi ingegneristici di analisi e supporto all’impianto HYPROB
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