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MEFIA – Metodologie Fisiche Innovative per l’Aerospazio

Obiettivo

Il presente progetto si pone l'obiettivo di implementare la diagnostica fisica innovativa sviluppate da SUN-INFN (II Università di Napoli – Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) per la misura del deterioramento di materiali di interesse aerospaziale (es., Ablativi, UHTC, componenti del Plasma Wind Tunnel - PWT). La tecnica fisica innovativa (Surface Layer Implantation - SLI) mediante fasci di ioni radioattivi (7Be), permette di avere informazioni sulla misura del consumo dei materiali (recession rate) in modo ultrasensibile (dal micron al centimetro), non invasivo, remoto ed on-line, superando le tecniche utilizzate nell'attuale scenario aerospaziale. Questa nuova tecnica prevede l'impiantazione di ioni radioattivi presso il laboratorio CIRCE (SUN-INNOVA) e la successiva misura in condizione di esercizio. Il laboratorio CIRCE, presente sul territorio Casertano, è l'unico dove questa metodologia è disponibile. Inoltre informazioni stechiometriche e termometriche, indipendenti dall'emissività del materiale, possono essere ottenute rispettivamente dalle tecniche AMS e IBA e dalla tecnica DUAL COLOR. Lo scopo dell'attività è quello sviluppare un metodo innovativo che permetta contemporaneamente di avere informazioni sul deterioramento di materiali (es., termostrutture) - e sulla temperatura a cui esso avviene – per arrivare successivamente all'utilizzo della tecnica in volo.


Attività nel progetto CIRA

Un'ulteriore attività è quella di effettuare uno studio di fattibilità per lo sviluppo di un futuro sistema laboratoriale che dovrà assolvere ai seguenti compiti: Fra gli obiettivi del CIRA c'è l'utilizzo di codici CFD interni per la simulazione di rientri extraterrestri (es., Marziani e Gioviani). Tali codici vengono validati con molta difficoltà sperimentalmente per la mancanza di sistemi sperimentali. Diagnostiche nucleari per misure dei profili spaziali e di pressione, con l'utilizzo di piccoli Acceleratori di Particelle, su getti supersonici/ipersonici di gas (es., Idrogeno, Elio e CO2) potrebbero essere possibili grazie al supporto INFN, in quanto tali sistemi sono presenti per misure di reazioni nucleari di interesse astrofisico. Piccole modiche già a "freddo" su tali sistemi li renderebbero utili per la validazione dei codici CFD, confrontando i risultati sperimentali con simulazioni, e validando un modello numerico che potrebbe essere impiegato in future analisi per prevedere sia condizioni reali nei rientri extraterrestri sia fallimenti di componenti termo-strutturali con analisi FEM. Inoltre il "riscaldare" - quindi il riuscire ad ottenere la giusta entalpia - tali getti supersonici/ipersonici renderebbe possibile la caratterizzazione sperimentali di TPS dell'ordine del centimetro. Questo permetterebbe da un lato di ottenere la validazione dei codici termo-strutturali FEM e dall'altro di ottenere uno strumento laboratoriale a gas variabile, di uso giornaliero, per la messa a punto delle diagnostiche stesse (Nucleari, Ottiche, Spettroscopiche, Termografiche su materiali e gas) da poi poter essere utilizzate sui grossi impianti come SCIROCCO/GHIBLI.

Programma

Progetto finanziato dal PRO.R.A.

  • data inizio: giovedì 1 ottobre 2015
  • durata: 36.0000000000000

 Riutilizzo elemento catalogo

mercoledì 14 settembre 2016
71
lunedì 13 febbraio 2017
MEFIA
Diagnostic Methodologies and Advanced Measurement Techniques
Lo scopo dell’attività è quello di sviluppare una tecnica innovativa che permetta in modo simultaneo di ottenere informazioni sia sul deterioramento dei materiali, sia sulla temperatura a cui esso avviene, per poterla utilizzare in volo.
Methods and Technologies for Observations and Measurements, Plasma Wind Tunnel Complex

 

 

MEFIA – Metodologie Fisiche Innovative per l’Aerospazio<img alt="" src="http://webtest.cira.it/PublishingImages/MEFIA-project.jpg" style="BORDER:0px solid;" />https://webauthoring.cira.it/it/ricerca/Pages/MEFIA.aspxMEFIA – Metodologie Fisiche Innovative per l’Aerospazio<p style="text-align:justify;">Il presente progetto si pone l'obiettivo di implementare la diagnostica fisica innovativa sviluppate da SUN-INFN (II Università di Napoli – Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) per la misura del deterioramento di materiali di interesse aerospaziale (es., Ablativi, UHTC, componenti del Plasma Wind Tunnel - PWT). La tecnica fisica innovativa (Surface Layer Implantation - SLI) mediante fasci di ioni radioattivi (<sup>7</sup>Be), permette di avere informazioni sulla misura del consumo dei materiali (recession rate) in modo ultrasensibile (dal micron al centimetro), non invasivo, remoto ed on-line, superando le tecniche utilizzate nell'attuale scenario aerospaziale. Questa nuova tecnica prevede l'impiantazione di ioni radioattivi presso il laboratorio CIRCE (SUN-INNOVA) e la successiva misura in condizione di esercizio. Il laboratorio CIRCE, presente sul territorio Casertano, è l'unico dove questa metodologia è disponibile. Inoltre informazioni stechiometriche e termometriche, indipendenti dall'emissività del materiale, possono essere ottenute rispettivamente dalle tecniche AMS e IBA e dalla tecnica DUAL COLOR. Lo scopo dell'attività è quello sviluppare un metodo innovativo che permetta contemporaneamente di avere informazioni sul deterioramento di materiali (es., termostrutture) - e sulla temperatura a cui esso avviene – per arrivare successivamente all'utilizzo della tecnica in volo.</p><br>Progetto finanziato dal PRO.R.A.<p>​<span style="line-height:20.8px;">Un'ulteriore attività è quella di effettuare uno studio di fattibilità per lo sviluppo di un futuro sistema laboratoriale che dovrà assolvere ai seguenti compiti: </span><span style="line-height:20.8px;">Fra gli obiettivi del CIRA c'è l'utilizzo di codici CFD interni per la simulazione di rientri extraterrestri (es., Marziani e Gioviani). Tali codici vengono validati con molta difficoltà sperimentalmente per la mancanza di sistemi sperimentali. Diagnostiche nucleari per misure dei profili spaziali e di pressione, con l'utilizzo di piccoli Acceleratori di Particelle, su getti supersonici/ipersonici di gas (es., Idrogeno, Elio e CO</span><sub>2</sub><span style="line-height:20.8px;">) potrebbero essere possibili grazie al supporto INFN, in quanto tali sistemi sono presenti per misure di reazioni nucleari di interesse astrofisico. Piccole modiche già a "freddo" su tali sistemi li renderebbero utili per la validazione dei codici CFD, confrontando i risultati sperimentali con simulazioni, e validando un modello numerico che potrebbe essere impiegato in future analisi per prevedere sia condizioni reali nei rientri extraterrestri sia fallimenti di componenti termo-strutturali con analisi FEM. Inoltre il "riscaldare" - quindi il riuscire ad ottenere la giusta entalpia - tali getti supersonici/ipersonici renderebbe possibile la caratterizzazione sperimentali di TPS dell'ordine del centimetro. Questo permetterebbe da un lato di ottenere la validazione dei codici termo-strutturali FEM e dall'altro di ottenere uno strumento laboratoriale a gas variabile, di uso giornaliero, per la messa a punto delle diagnostiche stesse (Nucleari, Ottiche, Spettroscopiche, Termografiche su materiali e gas) da poi poter essere utilizzate sui grossi impianti come SCIROCCO/GHIBLI.</span></p>2015-09-30T22:00:00Z36.0000000000000

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