Analisi dell’interazione tra strato limite e superfici di controllo aerodinamico in regime ipersonico

The aim of this thesis is to analyse the behaviour of an aerodynamic control surface in the hypersonic regime. This work therefore aims to provide an overview of how the interaction between the boundary layer and the control surface affects its effectiveness and operating conditions. This study first introduces the main physical phenomena characterising hypersonic flight, with particular reference to the formation and development of the boundary layer. It will then analyse the interactions between shock waves and the boundary layer, and their effects on the aerodynamic behaviour of the component with which the flow interacts. Subsequently, the analysis focuses on the development and implementation of geometric solutions for the construction of control surfaces used in hypersonic flight.

Questa tesi si prefigge lo scopo di analizzare il funzionamento di una superficie di controllo aerodinamico in regime ipersonico. Dunque questo lavoro mira ad offrire una panoramica sul modo in cui l’interazione tra lo strato limite e la superficie di controllo ne modifica l’efficacia ed il regime di funzionamento. L'elaborato introduce dapprima i principali fenomeni fisici che caratterizzano il volo ipersonico, con particolare riferimento alla formazione e allo sviluppo dello strato limite. Si analizzeranno poi le interazioni tra onde d'urto e strato limite ed i loro effetti sul comportamento aerodinamico del componente con cui il flusso interagisce. Successivamente l’analisi si focalizza sullo sviluppo e sull’implementazione di soluzioni geometriche per la costruzione delle superfici di controllo impiegate nel volo ipersonico.