Misura della velocità di regressione di combustibili solidi per endoreattori ibridi mediante tecnica a fibre ottiche

This thesis points out the attention on diagnostic techniques for the analysis of combustion processes, through the study of ballistic performance of paraffin-based fuels reinforced with thermoplastic polymers to improve the mechanical properties and with energy additives, such as metal hydrides (Lithium Aluminum hydride, LAH). The information coming from the performed experimental study is for the behavior characterization of these fuels, in terms of performance, quality and efficiency of the combustion processes. Attention is devoted to the regression rate measurement of the fuel grain. For this, a specific, with very fast response times, fiber-optics technique has been developed. Description is given about the experimental apparatus for the characterization of this measuring technique and procedures of manufacture. Experimental results of various tests and conclusions of the work done are reported and possible future developments applicable to the fiber-optics technique are discussed.

Il presente lavoro di tesi focalizza l’attenzione sulle tecniche diagnostiche per lo studio dei processi di combustione, in particolare sviluppa un’indagine sulle prestazioni balistiche di combustibili paraffinici rinforzati con polimeri termoplastici per il miglioramento delle proprietà meccaniche e con additivi energetici, con una specifica attenzione al litio alluminio idruro (LiAlH4, LAH). L’informazione che deriva dallo studio sperimentale condotto è determinante per la caratterizzazione del comportamento di tali combustibili, in termini di prestazioni e di qualità ed efficienza della combustione. Attenzione è stata rivolta alla misura della velocità di regressione del grano combustibile, per la quale è stata sviluppata una specifica tecnica a fibre ottiche con tempi di risposta molto rapidi. Vengono descritti gli apparati sperimentali atti alla caratterizzazione di tale tecnica di misura e le procedure di manifattura. Infine vengono riportati i risultati delle varie campagne sperimentali e le conclusioni dell’attività svolta, ponendo attenzione ad eventuali sviluppi applicabili in futuro alla tecnica di misura a fibre ottiche.