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CONCLUSIONI E SVILUPPI FUTURI
I corpi aerodinamici
La resistenza di pressione di un corpo assialsimmetrico aerodinamico è molto bassa (∼15% del totale). L’introduzione di un profilo alare nel sistema porta quindi ad un incremento notevole della resistenza d’attrito, per cui, per far fronte a tale aumento, è necessario che la superficie portante sviluppi una trazione sufficientemente elevata. Alla luce dei risultati delle prove effettuate si può affermare che, attraverso l’introduzione di un profilo posteriore, non si riesce a diminuire la resistenza del sistema complessivo. Tuttavia, è sorprendente come tali profili riescano a controllare la separazione dello strato limite, variando opportunamente la loro posizione e/o l’incidenza; infatti, agendo su questi parametri è possibile cambiare la distribuzione di pressioni e lo spessore dello strato limite sull’afterbody. Questo risultato, oltre ad essere d’interesse scientifico, può rivelarsi utile dal punto di vista applicativo in campo automobilistico: infatti, in analogia con i diffusori delle auto ad alte prestazioni, ciò significa che è possibile ritardare la separazione del flusso sulla superficie del diffusore incrementandone la forza di deportanza.
Inoltre, l’introduzione di un profilo posteriore contribuisce all’aumento di aspirazioni sul forebody del corpo, che è sempre in trazione.
Nell’analogo caso bidimensionale, mediante l’interferenza si riesce a non aumentare la resistenza di pressione (data dalla differenza tra le forze opposte su corpo base e profilo); tuttavia, la maggiore superficie bagnata causa l’incremento del CD d’attrito, che si traduce in un aumento di resistenza globale.
I profili anteriori, nel caso assialsimmetrico, generano una componente di trazione non sufficiente a diminuire la resistenza del corpo base; ciononostante, la presenza di una superficie portante sopra il forebody modifica l’andamento del CP su tutto il corpo, causando ricompressioni sull’afterbody.
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I corpi tozzi
Lo studio dei corpi tozzi mediante analisi CFD stazionarie con Fluent ha portato a risultati soddisfacenti per quanto riguarda l’andamento delle pressioni sulla superficie del corpo; tuttavia, il suddetto risolutore non riesce a descrivere realmente il flusso in prossimità della base, a causa della presenza di fluttuazioni del campo non calcolabili attraverso tale tipo di analisi. È possibile, in ogni caso, utilizzare il valore del CP nel punto di separazione per la stima del coefficiente di resistenza di base.
L’interferenza con i profili alari ha portato a risultati promettenti. Infatti, malgrado la resistenza di base non sia diminuita, la curvatura del dorso crea un forte gradiente di pressione avverso sull’afterbody, funzione dell’incidenza e del tipo di profilo, utile per diminuire il coefficiente di pressione in corrispondenza della base.
Agendo su tali parametri, quindi, è possibile modificare il flusso attorno al corpo in maniera significativa. In futuro è auspicabile effettuare delle prove con il profilo vicino alle condizioni di stallo, con lo scopo di diffondere maggiormente la vorticità nella scia ed abbassare l’intensità delle aspirazioni sulla base del corpo.
Una possibile configurazione è presentata nella figura C.1.
Figura C.1 Interferenza di un corpo tozzo con profili alari vicini allo stallo
Un’ulteriore proposta per le analisi future di interferenza è visualizzata nella figura C.2. Alla luce dei risultati presentati nel capitolo 2, è possibile sfruttare le compressioni sul naso di un profilo posizionando quest’ultimo in maniera opportuna vicino alla base del corpo, con lo scopo di modificare il CP nel punto di separazione.
Afterbody
Profilo alare
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Figura C.2 Interferenza di un corpo tozzo con profili alari dietro la base
L’introduzione del boat-tail sul corpo ha portato a risultati soddisfacenti in termini di resistenza; inoltre, tali risultati sono in ottimo accordo con i dati sperimentali forniti dagli ESDU. Il flusso attorno al corpo viene ben descritto da Fluent; nella scia, invece, si presentano nuovamente i problemi della determinazione corretta delle strutture vorticose. Tuttavia, è forse possibile, anche in questo caso, ricorrere al CP nel punto di separazione per la stima della resistenza di base.
Per corpi provvisti di boat-tail, è interessante studiare in futuro cosa accade in presenza di un profilo alare posteriore (figura C.3). La superficie portante permette di controllare lo strato limite ed aumentare le aspirazioni sul boat-tail; per questo motivo, ancor meglio che nel caso di corpo base aerodinamico, il risultato delle prove è direttamente applicabile ai diffusori ad alta curvatura delle automobili ad alte prestazioni.
Figura C.3 Interferenza di un corpo tozzo con profili alari nella zona del boat-tail
Boat-Tail Profilo alare Base Afterbody Profilo alare Base
