Nella progettazione di un motore a razzo a propellente
solido, e più in particolare della camera di combustione, il progettista
incontra alcune problematiche che possono essere affrontate con l’ausilio di
strumenti di fluidodinamica computazionale.
Fra le problematiche di maggiore interesse si evidenziano:
la stima
dei carichi termici a cui è soggetta la parete della camera, in particolare
nelle zone che rimangono scoperte dal grano solido;
le oscillazioni di
pressione, sia di origine idrodinamica che dovute ad effetti di combustione,
all’interno della camera.
Quest’ultimo fenomeno è di particolare interesse per
i motori a solido in quanto può provocare sia danni alla struttura o ai
payload che pericolose oscillazioni della spinta. L’uso della CFD può
consentire di analizzare in dettaglio entrambe le problematiche, fornendo
utili informazioni nell’ambito della progettazione, a condizione che sia
possibile definire anche un opportuno livello di confidenza, ottenibile solo
attraverso un sistematico confronto con i dati sperimentali disponibili. La
maggiore esperienza e confidenza nell’accuratezza del dato consente infatti di
ridurre i margini di sicurezza, con conseguente guadagno in termini di
peso. Nel presente progetto ci si
propone pertanto individuare e validare, mediante dati di letteratura
disponibili, metodologie e modelli allo stato dell’arte per la stima dei
carichi termici e delle oscillazioni di pressione.