A chi
ha avuto la pazienza
di aspettare
Università di Pisa
FACOLTÀ DI INGEGNERIA
Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale “L.Lazzarino” Tesi di Laurea in Ingegneria Aerospaziale
Ali in flusso subsonico e transonico:
problematiche nella valutazione CFD
Wings in subsonic and transonic flow:
problems in CFD evaluation
Relatori:
Prof. Ing. Giovanni Lombardi
Ing. Marco Maganzi
Candidato:
Marcello Andrenacci
Anno Accademico 2008/2009
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Sommario
i
Sommario
Negli ultimi anni, grazie anche agli enormi progressi delle tecnologie
informatiche, la fluidodinamica computazionale, CFD, ha ottenuto notevoli
successi, sia in ambito accademico che industriale; in questo panorama, il
presente lavoro di tesi si propone di individuare un modello, efficace ed
efficiente, per lo studio delle ali in flussi subsonici e transonici, attraverso il
codice Star-CCM+ analizzando, in particolare, l’evoluzione dei risultati al
variare dell’infittimento della griglia di calcolo. Si è partiti dai dati
sperimentali, individuando alcune configurazioni notevoli; quindi si è
provveduto alla generazione della geometria al CAD. Si è successivamente
creato un modello fisico rappresentante il più possibile le condizioni delle prove
sperimentali e lo si è verificato, confrontando nel frattempo più generi di mesh.
Scelta la griglia, ritenuta più efficiente, è stato apportato un progressivo
aumento del numero di celle, andando quindi ad analizzare l’evoluzione dei
risultati ottenuti (in termini di C
p, C
L, C
M, C
D). Si è ottenuto un buon accordo
con i dati sperimentali, in termini di pressioni e forze di portanza, al netto
degli errori attesi; per quanto concerne le forze di resistenza si è osservata la
possibilità di aumentare l’accuratezza ottenibile e si sono indicate diverse vie
di sviluppo in questo senso.
Abstract
ii
Abstract
In the last few years ,thanks also to the enormous progresses of the informatic
technologies, the computational fluid dynamics, CFD, it has obtained
remarkable successes, in academic or industrial within; in this panorama, the
thesis work is proposed to characterize a model, effective and efficient, for the
study of wings in subsonic and transonic flow, through the software
Star-CCM+. Analizing, in particular, the evaluation of the result to varing of the
mesh size. We have started from the experimental data, characterizing some
remarkable configurations, therefore it has been created the cad model.
Successively has been created a physical model wich is representative for the
experimental tests condition, and it has been verified confronting, meantime,
more kinds of mesh. Chosen the more efficient mesh, the number of cells has
been increased, analyzing the evolution of the obtained results (in terms of C
p,
C
L, C
M, C
D). A good agreement with the experimental data has been obtained,
considering the waited errors; about the resistance forces it has been observed
the possibility to increase obtainable accuracy and various ways of
Indice I
Indice
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Indice
III
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Indice IV !"#$%&'()*+,'!-*(.'/-012'34%5411111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111167' !"#$%&'()*6,'!-*(.'/-012'89:;%911111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111167' !"#$%&'()*<,'=>'>9%'"?'=&54'!-*(.'/-01211111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111162' !"#$%&'()*@,'984?$A"4:9'39??4'5;%&;4'?"/";9 11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111162' !"#$%&'()70,'!-(.'/-016'34%54 111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111116(' !"#$%&'()7*,'!-(.'/-016'89:;%91111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111116(' 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VI
Indice delle tabelle
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Indice
VII
Simbologia
V [m/s] Velocità del flusso ! [kg/m3] Densità del flusso
µ [kg/m*s] Viscosità dinamica
a [m/s] Velocità del suono
p [Pa] Pressione
p0 [Pa] Pressione totale
M [--] Numero di Mach
Re [--] Numero di Reynolds " [gradi] Angolo di incidenza
# [m] Spessore dello strato limite
CL [--] Coefficiente di portanza
CM [--] Coefficiente di momento
CD [--] Coefficiente di resistenza
