ANALISI DELLE FORZE INDOTTE DAI VORTICI SU UN PROFILO ALARE NACA TRAMITE FORCE PARTITIONING METHOD

Il calcolo accurato delle forze aerodinamiche, ed in particolare della loro scomposizione nei vari contributi fisici, rappresenta un aspetto cruciale nella fluidodinamica computazionale (CFD). L'obiettivo del presente lavoro di tesi è la validazione del Force Partitioning Method (FPM) per il calcolo delle forze di pressione agenti su un corpo tozzo. A tal fine, è stata condotta un'analisi numerica su un profilo alare NACA 0012 fisso, posto ad un elevato angolo di incidenza pari a 25°. Per garantire lo sviluppo di un campo di moto puramente laminare e non turbolento, le simulazioni sono state impostate con un numero di Reynolds basso, pari a 1000, su un profilo con corda di 20 cm e una velocità del flusso indisturbato di 0.005 m/s. La metodologia ha previsto una prima fase di discretizzazione del dominio spaziale, con la generazione della mesh computazionale mediante il software Pointwise. Successivamente, le simulazioni CFD non stazionarie sono state eseguite in ambiente Ansys Fluent. Dal solutore numerico sono stati estratti i campi di moto completi, oltre ai valori diretti delle forze di pressione e delle forze viscose lungo gli assi x e y. La fase centrale del lavoro è consistita nello sviluppo di un codice dedicato in ambiente MATLAB. Tale script implementa la formulazione analitica del metodo FPM elaborando i campi di moto estratti da Fluent per isolare e calcolare le forze di pressione. La validazione del metodo è stata infine condotta confrontando i risultati ottenuti tramite il codice MATLAB con i valori delle forze estratti direttamente dal solutore, confermando così l'applicabilità e l'efficacia del Force Partitioning Method in regime non turbolento.