Skip to content

Low Reynolds aerodynamics for Mars flying exploration

The primary aim of this research was to improve the modeling of numerical methods used to replicate and understand laminar separation bubbles, covering both compressible and incompressible flows across a range of Reynolds numbers. Special attention was given to low-Reynolds number flows, particularly relevant for flight conditions in the Martian atmosphere at subsonic speeds. The focus was on utilizing Reynolds-averaged Navier-Stokes equations (RANS) techniques, with turbulence modeling playing a crucial role in addressing challenges such as transition position determination and turbulent kinetic energy generation. The presence of separation bubbles added complexity, requiring precise modeling of turbulence levels within the recirculation region to accurately reproduce pressure recovery and bubble characteristics. Comparisons among different methods and models, through the execution of test cases, provided insights for numerical simulations of laminar separation bubbles, including transition position, turbulent kinetic energy production augmentation, bubble progression, angle of incidence effects, and potential bubble ruptures and their impact on stall characteristics.

Extensive analysis of methods for analyzing laminar boundary layer buckling was conducted after performing Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis on 2D profiles, leading to the development of a comprehensive database for extracting crucial information on turbulence-free flow conditions. This information was instrumental in configuring Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) simulations, resulting in the development of a code capable of providing levels of turbulent kinetic energy and dissipation frequency based on Mach and Reynolds conditions, as well as the profile’s geometry.

Subsequently, a dedicated phase of analysis focused on 3D simulations, particularly on designing a wing for a Martian drone. This extended investigation explored the effects of three-dimensionality on aerodynamic behavior, revealing how geometric complexity influences flow interactions and laminar separation characteristics. This deeper understanding provided insights into the performance of wings in subsonic conditions on Mars.

CONSULTA INTEGRALMENTE QUESTA TESI

La consultazione è esclusivamente in formato digitale .PDF

Acquista
Mostra/Nascondi contenuto.
4 1 INTRODUCTION The primary objective of the present research was to enhance the modelling of numerical methods employed for replicating and comprehending the phenomenon of laminar separation bubbles. The analysis encompassed both compressible and incompressible flows, spanning a broad spectrum of Reynolds numbers. Special attention was devoted to the intricacies associated with low-Reynolds number flows, characteristic of flight conditions in the Martian atmosphere under subsonic speed. The emphasis was on the utilization of techniques grounded in Reynolds- averaged Navier-Stokes equations (RANS). An integral facet in implementing the RANS approach was turbulence modelling, addressing notable challenges such as determining the transition position and generating turbulent kinetic energy. The existence of separation bubbles introduced complexity, necessitating precise modelling of turbulence levels within the recirculation region. Meticulous modelling of turbulent kinetic energy production in this region was imperative for ensuring the accurate reproduction of pressure recovery and bubble characteristics. The comparison among different methods and models, achieved through the execution of test cases, enabled the identification of crucial insights for numerical simulations of laminar separation bubbles. Variables of interest encompassed the transition position, the augmentation in turbulent kinetic energy production within the separation zone within the recirculation region, the progression of the bubble concerning the angle of incidence and turbulence levels, potential ruptures of the bubble at high incidences, and the subsequent ramifications on stall characteristics. A meticulous examination was undertaken on methods for analyzing laminar boundary layer buckling to address laminar separation bubbles. After conducting CFD analysis on 2D profiles, a comprehensive database was developed to extract crucial information regarding turbulence-free flow conditions. This information played a pivotal role in configuring the Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) simulations. The outcome of this endeavor was the development of a code capable of providing, based on Mach and Reynolds

CONSULTA INTEGRALMENTE QUESTA TESI

La consultazione è esclusivamente in formato digitale .PDF

Acquista
Il miglior software antiplagio

L'unico servizio antiplagio competitivo nel prezzo che garantisce l'aiuto della nostra redazione nel controllo dei risultati.
Analisi sicura e anonima al 100%!
Ottieni un Certificato Antiplagio dopo la valutazione.

Informazioni tesi

  Autore: Nicola Verde
  Tipo: Laurea II ciclo (magistrale o specialistica)
  Anno: 2022-23
  Università: Università degli Studi della Campania "Luigi Vanvitelli"
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria aerospaziale e astronautica
  Relatore: Antonio Viviani
Coautore: Federico Capoluongo
  Lingua: Inglese
  Num. pagine: 155

FAQ

Per consultare la tesi è necessario essere registrati e acquistare la consultazione integrale del file, al costo di 29,89€.
Il pagamento può essere effettuato tramite carta di credito/carta prepagata, PayPal, bonifico bancario.
Confermato il pagamento si potrà consultare i file esclusivamente in formato .PDF accedendo alla propria Home Personale. Si potrà quindi procedere a salvare o stampare il file.
Maggiori informazioni
Ingiustamente snobbata durante le ricerche bibliografiche, una tesi di laurea si rivela decisamente utile:
  • perché affronta un singolo argomento in modo sintetico e specifico come altri testi non fanno;
  • perché è un lavoro originale che si basa su una ricerca bibliografica accurata;
  • perché, a differenza di altri materiali che puoi reperire online, una tesi di laurea è stata verificata da un docente universitario e dalla commissione in sede d'esame. La nostra redazione inoltre controlla prima della pubblicazione la completezza dei materiali e, dal 2009, anche l'originalità della tesi attraverso il software antiplagio Compilatio.net.
  • L'utilizzo della consultazione integrale della tesi da parte dell'Utente che ne acquista il diritto è da considerarsi esclusivamente privato.
  • Nel caso in cui l’utente che consulta la tesi volesse citarne alcune parti, dovrà inserire correttamente la fonte, come si cita un qualsiasi altro testo di riferimento bibliografico.
  • L'Utente è l'unico ed esclusivo responsabile del materiale di cui acquista il diritto alla consultazione. Si impegna a non divulgare a mezzo stampa, editoria in genere, televisione, radio, Internet e/o qualsiasi altro mezzo divulgativo esistente o che venisse inventato, il contenuto della tesi che consulta o stralci della medesima. Verrà perseguito legalmente nel caso di riproduzione totale e/o parziale su qualsiasi mezzo e/o su qualsiasi supporto, nel caso di divulgazione nonché nel caso di ricavo economico derivante dallo sfruttamento del diritto acquisito.
L'obiettivo di Tesionline è quello di rendere accessibile a una platea il più possibile vasta il patrimonio di cultura e conoscenza contenuto nelle tesi.
Per raggiungerlo, è fondamentale superare la barriera rappresentata dalla lingua. Ecco perché cerchiamo persone disponibili ad effettuare la traduzione delle tesi pubblicate nel nostro sito.
Per tradurre questa tesi clicca qui »
Scopri come funziona »

DUBBI? Contattaci

Contatta la redazione a
[email protected]

Ci trovi su Skype (redazione_tesi)
dalle 9:00 alle 13:00

Oppure vieni a trovarci su

Parole chiave

cfd
mach
navier-stokes
fluent
reynolds
turbulence
mars
ansys
rans
aerodynamics

Tesi correlate


Non hai trovato quello che cercavi?


Abbiamo più di 45.000 Tesi di Laurea: cerca nel nostro database

Oppure consulta la sezione dedicata ad appunti universitari selezionati e pubblicati dalla nostra redazione

Ottimizza la tua ricerca:

  • individua con precisione le parole chiave specifiche della tua ricerca
  • elimina i termini non significativi (aggettivi, articoli, avverbi...)
  • se non hai risultati amplia la ricerca con termini via via più generici (ad esempio da "anziano oncologico" a "paziente oncologico")
  • utilizza la ricerca avanzata
  • utilizza gli operatori booleani (and, or, "")

Idee per la tesi?

Scopri le migliori tesi scelte da noi sugli argomenti recenti


Come si scrive una tesi di laurea?


A quale cattedra chiedere la tesi? Quale sarà il docente più disponibile? Quale l'argomento più interessante per me? ...e quale quello più interessante per il mondo del lavoro?

Scarica gratuitamente la nostra guida "Come si scrive una tesi di laurea" e iscriviti alla newsletter per ricevere consigli e materiale utile.


La tesi l'ho già scritta,
ora cosa ne faccio?


La tua tesi ti ha aiutato ad ottenere quel sudato titolo di studio, ma può darti molto di più: ti differenzia dai tuoi colleghi universitari, mostra i tuoi interessi ed è un lavoro di ricerca unico, che può essere utile anche ad altri.

Il nostro consiglio è di non sprecare tutto questo lavoro:

È ora di pubblicare la tesi