![30/01/12 Seduta di Laurea Daniel Guariglia
Parametri del test
H0
[MJ/Kg]
P0
[bar]
mAir
[kg/s]
mArgon
[kg/s]
M To
[K]
PArc
[MW]
td
[s]
PTC
[mbar]
PExit
[mbar]
10.5
賊 1.62
2.49
賊 0.21
0.49
賊 0.03
0.025
賊 0.001
9.8 6370
10.69
賊 0.22
274
0.030
賊 0.001
0.070
賊 0.005
Free jet
0.110
賊 0.001
0.060
賊 0.005
Model
in
Posizionamento strumenti
- 2 pirometri single color
- 4 pirometri dual color
- 2 termocamere](https://image.slidesharecdn.com/046d27c8-ff9a-4615-822d-b1378acba0ed-160630095225/85/Presentazione-26-01-12-7-320.jpg)
More Related Content
Featured (20)
Presentazione 26-01-12
- 1. UNIVERSIT DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II FACOLT DI INGEGNERIA corso di laurea specialistica in INGEGNERIA AEROSPAZIALE E ASTRONAUTICA (Classe delle Lauree in Ingegneria Industriale n. 10) PRESENTAZIONE FINALE ANALISI TERMOGRAFICA DI PROVE IN GALLERIA IPERSONICA SCIROCCO SU UNA CAPSULA DI RIENTRO DISPIEGABILE RELATORE: Ch.mo Prof.Ing. Raffaele Savino CO-RELATORE: Ing. Federico De Filippis CANDIDATO: Daniel Guariglia matr. 335/258 Anno Accademico 2011/2012
- 2. IRENE: Italian Re-Entry NacellE -Studio di fase 0 finanziato dallASI - Realizzato dal consorzio di ricerca ALI Problema Ridurre lingombro dello scudo termico al lancio, quando non serve. Soluzione Dispiegare lo scudo termico solo prima del rientro in atmosfera Come Realizzando uno scudo termico che si apre come un ombrello 30/01/12 Seduta di Laurea Daniel Guariglia
- 3. Profilo di missione - Lancio con scudo termico chiuso - Operazioni in orbita - Apertura dellombrello - Rientro - Apertura del paracadute 30/01/12 Seduta di Laurea Daniel Guariglia
- 4. Il dimostratore - Scala 1:4 della capsula IRENE - Utilizzo di materiali economici e facilmente lavorabili - Nose in schiuma di silice - Parte flessibile realizzata in tessuti ceramico 30/01/12 Seduta di Laurea Daniel Guariglia
- 5. Struttura dello scudo termico Ceramic fabric Flame Stopping Dot Paper 30/01/12 Seduta di Laurea Daniel Guariglia
- 6. Installazione del dimostratore in Scirocco - Punto di ristagno ricoperto da una speciale vernice per diminuire la porosit superficiale - Problemi di lettura della temperatura per i pirometri single color gi incontrati durante esperimenti al DIAS sia con il tessuto ceramico che con il materiale del nose 30/01/12 Seduta di Laurea Daniel Guariglia
- 7. 30/01/12 Seduta di Laurea Daniel Guariglia Parametri del test H0 [MJ/Kg] P0 [bar] mAir [kg/s] mArgon [kg/s] M To [K] PArc [MW] td [s] PTC [mbar] PExit [mbar] 10.5 賊 1.62 2.49 賊 0.21 0.49 賊 0.03 0.025 賊 0.001 9.8 6370 10.69 賊 0.22 274 0.030 賊 0.001 0.070 賊 0.005 Free jet 0.110 賊 0.001 0.060 賊 0.005 Model in Posizionamento strumenti - 2 pirometri single color - 4 pirometri dual color - 2 termocamere
- 8. 30/01/12 Seduta di Laurea Daniel Guariglia Posizionamento strumenti Pirometri single color - M67S, 600 1000 属C - M67S, 400 800 属C Pirometri dual color - Impac IGAR 12-LO, 300 1000属C - Impac Infratherm ISQ 5, 800 2500属C - M77S, 1000 3000 属C - M77S, 700 1400 属C Termocamere -Thermovision Agema 900, 250 1500 属C -Thermovision Agema 900, 250 2000 属C Mikron M77 dual color 700-1400 属C Mikron M67 single color 600-1000 属 Impac IGAR dual color 300-1000 属C Mikron M67 single color 400-800 属C Impac Infratherm ISQ5 dual color 800- 2500 属C Mikron M77 dual color 1000-3000 属C Impac IGAR dual color 300-1000 属C Mikron M67 single color 400-800 属C Mikron M77 dual color 700-1400 属C Mikron M67 single color 600-1000 属C Impac Infratherm ISQ5 dual color 800- 2500 属C Mikron M77 dual color 1000-3000 属C Mikron M77S dual color 1000-3000 属C IMPAC IGAR dual color 300-1000 属C Mikron M77S dual color 700-1400 属C IMPAC ISQ5 Infratherm dual color 800-2500 属C
- 9. 30/01/12 Seduta di Laurea Daniel Guariglia Istanti iniziali e finali del test
- 10. 30/01/12 Seduta di Laurea Daniel Guariglia Dati dei pirometri Pirometri che non hanno dato una lettura - Impac IGAR 12-LO, 300 1000属C - Impac Infratherm ISQ 5, 800 2500属C Pirometri che hanno dato una lettura - Mikron M77S, 1000 3000属C - Mikron M77S, 700 1400属C Mikron M77S dual color 1000-3000 属C IMPAC IGAR dual color 300-1000 属C Mikron M77S dual color 700-1400 属C IMPAC ISQ5 Infratherm dual color 800-2500 属C
- 11. 30/01/12 Seduta di Laurea Daniel Guariglia Confronto tra pirometro e termocamera sul punto di ristagno - I profili combaciano in fase iniziale. - In fase finale la vernice si 竪 ossidata ed ha aumentato la sua emissivit. - Lemissivit 竪 bassa perch辿 lo specchio assorbe nella banda del termografo. 竜 = 竜mat 留 - A causa dellassorbimento il dual color ha iniziato a registrare in ritardo.
- 12. 30/01/12 Seduta di Laurea Daniel Guariglia Temperature prima della calibrazione Lo specchio ha un basso coefficiente di riflessione Calibrazione della termocamera con lo specchio Trattamento dei dati con la nuova curva di calibrazione Immagine termografica dallalto allistante t = 0 s Immagine termografica con lo specchio allistante t = 0 s
- 13. 30/01/12 Seduta di Laurea Daniel Guariglia Calibrazione della termocamera ) OS R 竜(F B T ln
- 14. 30/01/12 Seduta di Laurea Daniel Guariglia Calibrazione in camera di prova fino a 1000属C Setup sperimentale - Corpo nero M315 nel punto dove si trovava il dimostratore - Acquisizione dellOS fino a 1000属C, limite superiore di questo corpo nero. termocamera obl嘆 specchio specchio corpo nero
- 15. 30/01/12 Seduta di Laurea Daniel Guariglia Calibrazione fino a 1500 属C Setup sperimentale - Corpo nero M390 600 3000属C non posizionabile in camera di prova - Rilevazione angoli e distanze tramite programma CAD - Ricostruzione condizioni della camera di prova
- 16. 30/01/12 Seduta di Laurea Daniel Guariglia Risultati della calibrazione - Sono stati ottenuti i nuovi parametri R, B ed F - E stato ricavato che lo specchio ha un fattore di assorbimento pari a circa: 留 = 0.24 Calcolo emissivit vernice sul nose - Tramite le nuove costanti 竪 stata possibile ricavare lemissivit della vernice sul punto di ristagno del dimostratore. - Emissivit iniziale: 竜 = 0.708 - La vernice si 竪 ossidata durante la prova ed ha aumentato il suo valore emissivo fino a: 竜 = 0.733
- 17. Campo di vista dallalto III IV II I Campo di vista riflesso sullo specchio Tempi caratteristici t = 0 s t = 33 s t = 274 s t = 284 s t = 291 s t = 324 s Immagini della termocamera dallalto, 竜 = 0.87 - Sono visibili le stecche di supporto sotto al tessuto. - Nellistante iniziale c竪 una differenza tra il punto di ristagno (verniciato) ed il resto del nose. - Negli istanti finali si vede una differenza di temperatura tra il settore III e IV.
- 18. Profili di temperatura nel tempo, 竜 = 0.87 Punto 2 Punto 3 Punto 1 Punto 4 Punto 1 Punto 2 Punto 3 Punto 4 Punto 5 Punto 6 Punto 7 Punto 8 Punto 7Punto 6 Punto 5 Punto 8 Punto 9 Punto 10 Punto 11 Punto 12 30/01/12 Seduta di Laurea Daniel Guariglia Punto 11 Punto 10 Punto 9 Punto 12 - Le temperature pi湛 alte sono nella zona di tessuto a contatto con le stecche (punti 1 e 4). - I layers di tessuto sono pressati sulle stecche. Tali zone, quindi, appaiono pi湛 emissive. - I punti nel settore IV (punti 3 e 4), pi湛 spesso, hanno temperature pi湛 alte dei punti analoghi sul settore III (punti 1 e 2), pi湛 sottile. -Le temperature maggiori, ancora sono sulle stecche (punti 5 e 8). - Il punto 8, nella zona di tessuto pi湛 spesso, appare pi湛 caldo del suo omologo nella zona pi湛 sottile (punto 5). - I punti 6 e 7, posti nella zona di tessuto libero, hanno andamenti coincidenti. Il diverso spessore, del tessuto non incide sulla temperatura -Temperature maggiori in corrispondenza delle stecche (punti 9 e 12). - Il punto 12, nella zona di tessuto pi湛 spesso, appare pi湛 caldo del suo omologo nella zona pi湛 sottile (punto 9) - I punti 10 e 12, posti nella zona di tessuto libero, hanno andamenti coincidenti. Il diverso spessore, del tessuto non incide sulla temperatura
- 19. - Temperature massime sulle linee 2 e 3 in corrispondenza del tessuto sopra le stecche. - Temperature minime sulle linee 1 e 2 nelle zone di tessuto libero. - Massima differenza di temperatura sulla stessa linea si ha con la linea 2, tra zona libera e la zona sopra le stecche (ca 200属C). Profili di temperatura su linee caratteristiche a t = 33 s, 竜 = 0.87 . Massime temperature registrate Linea 4 Linea 5 Linea 6 Linea 7 Linea 3 Linea 2 Linea 1 30/01/12 Seduta di Laurea Daniel Guariglia - Temperature sulle stecche nettamente pi湛 alte di quelle sul tessuto libero. - Il settore pi湛 spesso, appare pi湛 caldo sulle stecche (linea 7) del settore meno spesso (linea 4). - Lievissime differenze di temperatura nelle zone si tessuto libero (linee 5 e 6). - Graduale aumento di temperatura della zona di tessuto libero (linee 5 e 6) allavvicinarsi della piastra di ancoraggio del tessuto. Per questo motivo la linea 3 appare pi湛 calda della linea 2
- 20. - La linea 1, pi湛 vicina al nose, rimane calda pi湛 a lungo. - Si vede una differenza di temperatura tra il settore pi湛 spesso (a destra) e quello pi湛 sottile, dellordine dei 30 属C. - La linea 3 appare pi湛 calda per la vicinanza alla piastra di ancoraggio Profili di temperatura a t = 324 s, 竜 = 0.87 40 s dopo lo spegnimento Linea 4 Linea 5 Linea 6 Linea 7 Linea 3 Linea 2 Linea 1 30/01/12 Seduta di Laurea Daniel Guariglia - Sul nose rimangono temperature elevate - le linee sul tessuto pi湛 spesso (6 e 7) appaiono pi湛 calde di quelle sulla zona pi湛 sottile (linee 4 e 5), anche se di poco.
- 21. Immagini della termocamera dallalto, 竜 = 0.87 Campo di vista dallalto III IV II I Campo di vista riflesso sullo specchio II I IV t = 0 s t = 33 s t = 274 s t = 284 s t = 291 s t = 324 s - Il punto di ristagno appare pi湛 freddo perch辿 la vernice ha una emissivit minore del materiale non verniciato. - In fase di raffreddamento il punto di ristagno 竪 effettivamente pi湛 caldo del resto del nose poich辿 emettendo di meno si raffredda pi湛 lentamente - Negli istanti finali si vede una differenza di temperatura tra il settore I (pi湛 spesso) ed i settori II e IV (pi湛 sottili).
- 22. Conclusioni -E stato trovata la configurazione ottimale dei pirometri attraverso un software CAD. - E stata confermata la necessit di utilizzare una vernice per indagare con i pirometri il materiale ceramico del nose, per via della elevata porosit superficiale, ed 竪 stato calcolato il potere emissivo di tale vernice. Valore che, comunque, risulta essere pi湛 basso di quello del materiale non verniciato, con conseguente ritardo nel raffreddamento. - Inoltre si conferma limpossibilit di indagare il tessuto ceramico con i pirometri a causa sia della bassa emissivit del materiale stesso sia della trama costituente il tessuto. - E stato utilizzato uno specchio per la ripresa del punto di ristagno con una termocamera ed un pirometro. Ci嘆 ha reso necessaria una calibrazione della termocamera con lo specchio. Sono state, quindi, ricavate le nuove costanti e le curve di calibrazione con cui post-processare i dati acquisiti dalla termocamera. - Sono state analizzate criticamente le immagini termografiche e sono stati estratti i profili di temperatura nel tempo su punti e su linee caratteristiche. - Si evidenzia come il diverso spessore del tessuto ceramico non influisca sulla temperatura superficiale se non in avanzata fase di raffreddamento con una differenza minima. - Si registrano temperature pi湛 elevate in corrispondenza delle stecche di supporto a causa del compattamento degli strati su queste. Ci嘆 causa un apparente aumento di emissivit del materiale, e, verosimilmente, un aumento della trasmissione di calore verso le stecche stesse.