Indagine preliminare di un sistema di controllo della portata per un plasma thruster alimentato a iodio

Nel presente elaborato di tesi vengono illustrati i risultati dello studio condotto sul design del serbatoio e del sistema di alimentazione per un propulsore al plasma che utilizza iodio come propellente. L’attività di tesi ha coinvolto diverse fasi tra ricerca, studio e progettazione. In una prima fase, è stata condotta un’approfondita analisi del funzionamento dei propulsori al plasma e dei vantaggi legati all’utilizzo dello iodio come propellente. Successivamente, dal momento che le fonti disponibili riguardo le proprietà chimico-fisiche dello iodio risultano limitate e spesso poco affidabili, è stato necessario eseguirne un’accurata valutazione, in modo tale da poter poi sviluppare modelli analitici capaci di descrivere il fenomeno della sublimazione nei vari design esaminati. In particolare sono stati analizzati due differenti design per il serbatoio: uno che comprende solamente una camera di sublimazione che termina con un ugello e un secondo che possiede anche un volume di calma di cui viene regolata la temperatura. A questo punto sono stati sviluppati dei modelli analitici che potessero rappresentare al meglio i design esaminati e che, una volta implementati in MATLAB, hanno permesso di ottenere una soluzione numerica della portata in uscita dal serbatoio. In particolare, è stata analizzata la possibilità di controllare la portata nei diversi scenari, al fine di selezionare il design più efficace.