Analisi, progetto e ottimizzazione di intake supersonici per motori turbofan a bassi rapporti di bypass

Da molti anni i motori Turbofan sono oggetto di grande studio per la loro grande capacità di ridurre il consumo di combustibile soprattutto nel settore dell’aviazione civile grazie al sempre più elevato valore del rapporto di bypass. Nell’ambito militare invece, questi vengono utilizzati con rapporti di bypass drasticamente minori rispetto a quelli civili in quanto essi necessitano di grande spinta e manovrabilità che consente di raggiungere velocità supersoniche. Annesso a questo, i veicoli militari, oggigiorno tendono a presentare nella maggior parte dei casi condotti di ingresso dell’aria, gli intake, a direttrice curvilinea in quanto essi riescono a ridurre ingombri, pesi ma soprattutto l’intercettabilità radar, fondamentale per questo settore. Questi condotti presentano però dei difetti, come la generazione di vortici controrotanti che disuniformando la regolarità del flusso possono portare verso lo stallo il compressore posto successivamente. L’obiettivo di questo progetto è mettere a punto un codice per generare, simulare e ottimizzare la geometria di intake supersonici a direttrice curvilinea, detti anche S-Duct. Per raggiungere questo obiettivo si utilizza un generatore parametrico di geometria, un meshatore collegato e un solutore di tipo RANS per simulare i flussi supersonici interiormente alla presa. Lo scopo secondario ma non per importanza `e quello di validare un modello presente in letteratura cercando di replicare fedelmente dei risultati sperimentali tramite delle simulazioni di tipo numerico.