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Algoritmo a passo frazionato per la simulazione di correnti di gas reagenti in disequilibrio chimico

Informazioni tesi

  Autore: Marco Fossati
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2001-02
  Università: Politecnico di Milano
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Aerospaziale
  Relatore: Luigi Vigevano
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 126

Il lavoro riguarda lo sviluppo di un codice che permetta la simulazione numerica di flussi monodimensionali ideali comprimibili instazionari sede di reazioni chimiche. In particolare l'attenzione e' stata rivolta alla possibilita' di replicare il comportamento di una corrente supersonica di gas reagenti in presenza di onde di detonazione.
Possibili applicazioni di questo tipo di correnti sono una speciale categoria di sistemi di propulsione che sfruttano l'elevato contenuto energetico associato ad un'onda di detonazione. Sistemi di questo tipo sono: Pulse Detonation Engines (PDE), Oblique Detonation Wave Engines (ODWE), RAM Accelerators ed altri.
Il metodo numerico e' stato sviluppato secondo un approccio fractional step in cui la parte convettiva delle equazioni e' stata risolta separatamente dai termini di sorgente dovuti alle reazioni chimiche. In questo senso si e' voluto indagare l'applicabilita' di un tale approccio per problemi con onde di detonazione, che presentano dinamiche caratterizzate da uno spettro di scale spaziali e temporali molto grande, senza adottare risoluzioni spaziali e temporali estremamente raffinate.
State condotte delle prove numeriche sul caso prova di un tubo d'urto riempito con una miscela di H2 O2 sede della formazione e dello sviluppo di un onda di detonazione. I risultati dimostrano l'applicabilita' di un tale metodo per il problema considerato e il buon accordo con i riferimenti trovati in letteratura.

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Parole chiave

detonazione
fractional step
non equilibrio
pulse detonation engine
stiff ode

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