La SPES (Small Planetary Entry Simulator) è una galleria ad arco in esercizio da lungo tempo presso il Laboratorio di Aerotermodinamica del DIAS di Napoli. I principali componenti di SPES sono un riscaldatore ad arco elettrico (torcia al plasma industriale, Sulzer-Metco tipo-9-M) operante con azoto puro, una camera di miscelazione in cui il plasma di azoto può essere miscelato con gas freddi per simulare atmosfere planetarie (ad es. ossigeno, anidride carbonica, metano) ; alcuni ugelli conici (rapporto di area 4, 20, 56, 100) per il funzionamento in regime supersonico/ipersonico; una camera cilindrica sottovuoto. Per le tipiche applicazioni di simulazione di condizioni di rientro atmosferico si hanno i seguenti valori dei parametri di impianto : Portata di massa: 1 g/s - Entalpia totale media : 15 MJ / kg - Pressione totale: 0,5 x 105 Pa. Recentemente abbiamo previsto la possibilità di modificare SPES per applicazioni energetiche e di qualifica di materiali ad alta temperatura di esercizio, che comportano portate massiche più alte ed entalpie totali più basse, in particolare: Portata di massa : 10-100 g / s - entalpia totale media : 2 - 5 MJ / kg - Pressione totale: 0.1 - 1 MPa La generazione di questi nuovi valori implica la sostituzione della torcia a plasma con un combustore. Inoltre, e’ necessario potenziare il sistema di vuoto, a causa delle portate massiche molto maggiori, e prevedere un sistema di abbattimento degli inquinanti. Il combustore progettato è equipaggiato con un bruciatore derivato da applicazioni per microturbine. Il combustibile utilizzato è il metano per le sue buone proprietà energetiche unite ad un utilizzo abbastanza sicuro e alla disponibilità a basso costo. L’aria per la combustione viene fornita da un serbatoio da 4,5 m3 caricato a 3 MPa. Le prove preliminari sono state eseguite a pressione totale di 0.4 MPa e temperatura totale di 1300 K, fornendo buoni risultati in termini di stabilità di funzionamento.
REALIZZAZIONE DI UN COMBUSTORE A METANO COME SORGENTE CALDA PER UNA GALLERIA IPERSONICA / Esposito, Antonio; Caso, Vincenzo; Marco, Vergone; Francesco, Aponte; Allouis, Christophe; Rocco, Pagliara. - STAMPA. - (2012), pp. 19-20. (Intervento presentato al convegno 67° Congresso Nazionale ATI tenutosi a Trieste nel 11 – 14 Settembre 2012).
REALIZZAZIONE DI UN COMBUSTORE A METANO COME SORGENTE CALDA PER UNA GALLERIA IPERSONICA
ESPOSITO, ANTONIO;CASO, VINCENZO;ALLOUIS, CHRISTOPHE;
2012
Abstract
La SPES (Small Planetary Entry Simulator) è una galleria ad arco in esercizio da lungo tempo presso il Laboratorio di Aerotermodinamica del DIAS di Napoli. I principali componenti di SPES sono un riscaldatore ad arco elettrico (torcia al plasma industriale, Sulzer-Metco tipo-9-M) operante con azoto puro, una camera di miscelazione in cui il plasma di azoto può essere miscelato con gas freddi per simulare atmosfere planetarie (ad es. ossigeno, anidride carbonica, metano) ; alcuni ugelli conici (rapporto di area 4, 20, 56, 100) per il funzionamento in regime supersonico/ipersonico; una camera cilindrica sottovuoto. Per le tipiche applicazioni di simulazione di condizioni di rientro atmosferico si hanno i seguenti valori dei parametri di impianto : Portata di massa: 1 g/s - Entalpia totale media : 15 MJ / kg - Pressione totale: 0,5 x 105 Pa. Recentemente abbiamo previsto la possibilità di modificare SPES per applicazioni energetiche e di qualifica di materiali ad alta temperatura di esercizio, che comportano portate massiche più alte ed entalpie totali più basse, in particolare: Portata di massa : 10-100 g / s - entalpia totale media : 2 - 5 MJ / kg - Pressione totale: 0.1 - 1 MPa La generazione di questi nuovi valori implica la sostituzione della torcia a plasma con un combustore. Inoltre, e’ necessario potenziare il sistema di vuoto, a causa delle portate massiche molto maggiori, e prevedere un sistema di abbattimento degli inquinanti. Il combustore progettato è equipaggiato con un bruciatore derivato da applicazioni per microturbine. Il combustibile utilizzato è il metano per le sue buone proprietà energetiche unite ad un utilizzo abbastanza sicuro e alla disponibilità a basso costo. L’aria per la combustione viene fornita da un serbatoio da 4,5 m3 caricato a 3 MPa. Le prove preliminari sono state eseguite a pressione totale di 0.4 MPa e temperatura totale di 1300 K, fornendo buoni risultati in termini di stabilità di funzionamento.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
