Warning: Use of undefined constant wp_hl_message_license_content - assumed 'wp_hl_message_license_content' (this will throw an Error in a future version of PHP) in D:\inetpub\webs\inambienteit\wp-content\plugins\wp-hl-message\wp-hl-message.php on line 43
Oltre alle aule, ai banchi, alle sedie, alle lavagne, oltre alle aiuole, ai prati, ai giardi ed alle fontanelle, nelle università ci sono i laboratori. Un laboratorio non è una semplice stanza dove si ammassano apparecchiature o campioni vari, ma è un vero centro di ricerca e ce lo dimostra l’ennesimo proggetto brillante che la Federico II di Napoli ha messo in piedi. Il titolo sembra evocare una delle puntate di Star-Trek: “Termochimica e fluidodinamica di endoreattori a propellenti ibridi di tipo avanzato”.
Vi cito l’abstract della ricerca:
La natura inerte dei propellenti, la sicurezza intrinseca dovuta alla inesistenza di rischi di esplosione, il basso impatto ambientale, la possibilità di controllare la spinta, di innescare e interrompere ripetutamente la combustione, la semplicità del sistema, rispetto ad un sistema a propellenti liquidi ai quali si può paragonare in termini di prestazioni, sono tutte caratteristiche che rendono un endoreattore a propellenti ibridi interessante per molteplici tipologie di missioni dai lanciatori di grandi dimensioni al controllo di assetto di micro satelliti.
Nonostante tali vantaggi, alcuni inconvenienti quali la variazione nel tempo del rapporto di miscelamento e, conseguentemente, delle prestazioni, le instabilità talvolta riscontrate e soprattutto la bassa velocità di regressione costituiscono indubbiamente un ostacolo per lo sviluppo della propulsione ibrida. La bassa velocità di regressione, in particolare, comporta che, per erogare spinta elevata, è necessaria una grande superficie esposta alla combustione e, dunque, grandi volumi. Inoltre la balistica interna è molto complessa e difficilmente modellabile, dipendendo la velocità di regressione da molteplici parametri geometrici e termofluidodinamici.
Queste semplici considerazioni, probabilmente, hanno troppo spesso scoraggiato i ricercatori a proseguire nei loro studi. Ciò nonostante, l’ attuale politica di un accesso allo spazio sicuro ed economico ed alcuni recenti successi ottenuti negli USA, hanno generato in Italia e nel mondo un rinnovato interesse verso gli endoreattori a propellenti ibridi.
In questo panorama si inquadra la presente proposta nella quale si individua nella scelta di propellenti di tipo avanzato e nel sistema di iniezione dell’ossidante punti importanti per risolvere alcuni dei problemi elencati.
Per quanto riguarda i propellenti, l’uso di combustibili additivati con polveri metalliche porta ad un aumento della velocità di regressione, come ampiamente sperimentato nei propellenti solidi. Alcuni inconvenienti riscontrati nell’uso di tali additivi quali la formazione di aggregati superficiali di alluminio e la combustione incompleta del metallo che possono avere una influenza sull’efficienza della combustione e sull’insorgere di oscillazioni di pressione, si pensa possano essere ridotti o annullati mediante l’uso di polveri nanometriche e di un opportuno sistema di iniezione dell’ossidante capace di promuovere turbolenza e un efficace miscelamento dei propellenti contrastando le formazioni suddette.
La scelta del perossido d’idrogeno è d’altra parte ritenuta molto interessante per la sua natura environmentally friendly e per la possibilità che offre di ottenere un sistema di accensione semplice, affidabile, senza impegno di potenza elettrica e ripetibile grazie alla sua proprietà di realizzare una decomposizione catalitica.
Il sistema di iniezione a valle del catalizzatore è un punto cruciale del programma in quanto determinante per la evoluzione della velocità di regressione nel tempo e lungo la superficie esposta alla combustione. Una iniezione assiale o con swirl comportano effetti diversi sulla velocità di regressione e sulla stabilità della combustione.
Saranno quindi studiate e sperimentate diverse formulazioni di combustibili utilizzanti particelle di varie dimensioni, diversi catalizzatori di tipo innovativo e due sistemi di iniezione. Modelli numerici di previsione delle instabilità soprattutto di bassa frequenza che possono insorgere saranno preparati per un confronto con i dati ricavati sperimentalmente sul banco prova dell’Unità di Napoli.
Si otterrà alla fine del programma un miglioramento delle conoscenze sulla propulsione ibrida con propellenti avanzati e la caratterizzazione completa di un endoreattore utilizzante, come propellenti, perossido d’idrogeno ad elevata concentrazione (oltre 85%) e combustibile additivato con nanoparticelle di alluminio.
Qui per maggiori informazioni.