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Author: Franchi, Filippo
Title: Studio della Stabilità del Film Liquido in Combustibili Paraffinici per Applicazioni Propulsive Aerospaziali
Date: Monday 3rd May 2010
Advisor: Galfetti, L.
Advisor II: Barbante, P.
Co-advisor: Tamellini, L.
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Abstract: Il presente lavoro si colloca nell'ambito disciplinare della propulsione ibrida. Si concentra in particolare sullo studio dell'instabilità di un sottile strato liquido che, per certi combustibili e sotto determinate condizioni termofluidodinamiche, si genera all'interno di questi sistemi propulsivi, in corrispondenza dell'interfaccia tra il grano solido e il flusso gassoso di ossidante. Dopo aver implementato un programma capace, sotto opportune approssimazioni, di risolvere le equazioni di moto di un fluido a superficie libera, sono state svolte alcune simulazioni riguardanti uno strato liquido di paraffina, sottoposto a condizioni affini a quelle ritrovabili all'interno di un propulsore. Tali simulazioni sono mirate a determinare l'effetto dei principali parametri in gioco sull'instabilità del flusso. I risultati di maggiore interesse riguardano la variazione del parametro di amplificazione in funzione della velocità (indisturbata) del flusso di ossidante, della velocità di soffiamento dello strato limite, delle forze di volume e dello spessore del film. The present work is about hybrid propulsion. It mainly focalises on the stability's evaluation for a thin liquid film that takes place in these types of propulsion systems at the solid - liquid interface, for a range of propellants combinations, under specific fluidodynamic conditions. After implementing a numeric code for the solution of the motion equations of free surface flows, some simulations about a thin paraffine film have been developed, using conditions close to the typical ones of hybrid propulsion. The objective is to evaluate the effects of the main parameters on the flow stability. The most interesting results concern the variations of the amplification parameter, function of the oxidizer flow velocity, the blowing parameter, the volume forces and the film thickness.