Studio del comportamento di un gas rarefatto all'interno di un ugello

The technological advances of the last decades have been characterized by a continuous search for miniaturization. This has created the need to study and better understand the behavior of gases at the microscopic level. In this context, due to the size of the systems involved, the study of rarefied gases has a great importance. Among the various mathematical models used for this purpose, there is the Direct Simulation of Monte Carlo Method (DSMC ). It 'a statistical method based on the discretization of the gas in a set of particles and uses a probabilistic approach to determine the collisions between them.This study aims to simulate with the DSMC the motion of a rarefied gas inside a nozzle, and to evaluate the effects of rarefaction on the macroscopic quantities of the gas and also on the performance of the engine.

I progressi tecnologici degli ultimi decenni sono stati caratterizzati da una continua ricerca di miniaturizzazione . Questo ha creato la necessità di studiare e capire meglio il comportamento dei gas al livello microscopico . In questo contesto , a causa delle dimensioni caratteristiche dei sistemi coinvolti, lo studio dei gas rarefatti riveste una notevole importanza. Tra i vari strumenti matematici adibiti al loro studio, c’è il metodo della Simulazione Diretta di Monte Carlo (DSMC). E’ un metodo statistico che si basa sulla discretizzazione del gas in un insieme di particelle e usa un approccio probabilistico per determinare le collisioni tra di esse . Questo studio si propone di simulare con il DSMC il moto di un gas rarefatto all’interno di un ugello e di valutare gli effetti della rarefazione sia sulle quantità macroscopiche del gas che sulle prestazioni del propulsore .