• Matlab®
• metodo delle caratteristiche
• motore a razzo
• spinta ottimizzata
• strato limite turbolento
• ugello

Il metodo di Rao per ottenere la forma dell’ugello di un motore a razzo che assicuri la spinta massima è rivisto e implementato in un algoritmo numerico in ambiente Matlab®. La lunghezza dell’ugello, la pressione ambiente e le proprietà del flusso in prossimità della gola sono grandezze fissate. Questo metodo richiede l’analisi del flusso transonico in prossimità della gola e del flusso supersonico nella parte divergente dell’ugello. Il flusso è considerato congelato, stazionario, irrotazionale, isoentropico e assialsimmetrico. Il flusso supersonico è studiato applicando il metodo delle caratteristiche.
Ottenute la forma dell’ugello e le proprietà del flusso, è studiato lo strato limite turbolento alla parete. Un altro algoritmo numerico è sviluppato, ed è basato sul metodo di Bartz, per il calcolo degli spessori dello strato limite, del coefficiente d’attrito, del flusso di calore alla parete.
Entrambi gli algoritmi sono verificati confrontandoli con gli esempi riportati nelle rispettive pubblicazioni. Essi sono applicati ad un motore a razzo per veicoli spaziali. Il motore scelto è a bipropellente liquido, a bassa spinta e opera in condizioni di pressione ambiente nulla.