Dissertação

Computational Fluid Radiative Dynamics of The Galileo Jupiter Entry at 47.5km/s EVALUATED

A 7 de Dezembro de 1995, a sonda Galileo iniciou uma entrada atmosférica em Júpiter a uma velocidade relativa de 47.4 km/s. Contudo, análise dos dados recolhidos em voo revela uma grande disparidade no perfil de recessão da camada protectora do veículo (TPS) face ao esperado, particularmente no shoulder da sonda. Este trabalho procura explicar as diferenças observadas, através de diversos estudos de sensibilidade realizados a 180 km de altitude. O modelo de transporte Wilke/Blottner/Eucken revela novamente ser impreciso a temperaturas acima dos 5,000 K. No caso da Galileo, isto traduz-se num choque mais fino e um pico de temperaturas superior em comparação com o modelo Gupta/Yos. A radiação proveniente de He e H2 foi estudada usando uma elevada resolução espectral, sendo responsável por um aumento de 10% dos fluxos radiativos no ponto de estagnação. Se os efeitos de aquecimento do escoamento a montante forem abrangidos, a excitação dos estados internos do H2 provoca emissão de radiação antes da sua dissociação, aumentando este valor para 209%. Este resultado destaca a importância da radiação devido a H2 na recessão da Galileo e em futuras missões a Gigantes Gasosos. A inclusão de H2 em condições de desequilíbrio térmico reduziu a radiação em 25% face aos valores de equilíbrio, contrariamente ao previsto no passado. A absorção promovida pelos produtos de ablação revela potencial para neutralizar a emissão de H2 a montante, mas torna-se fundamental a correcta modelação da temperatura da camada ablativa. Finalmente, os modelos tangent-slab e ray-tracing diferem menos de 13%.
Hipersónico, Galileo, Não-Equilíbrio, Radiação, Aerotermodinâmica

Maio 15, 2019, 9:0

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

ORIENTADOR

Mário António Prazeres Lino da Silva

Departamento de Física (DF)

Professor Auxiliar Convidado