Studio e simulazione di tecniche di controllo del flusso per la riduzione della resistenza aerodinamica di corpi tozzi

Nel presente lavoro si studia il controllo del flusso dietro ad un corpo tozzo attraverso l'applicazione di soffiaggi e/o aspirazioni dello strato limite in corrispondenza degli spigoli laterali e al posto dello spoiler posteriore, al fine di individuare la metodologia in grado di ridurre il più possibile la resistenza all'avanzamento del corpo. Dopo una breve introduzione iniziale riguardo i concetti fondamentali della fluidodinamica classica e la resistenza di un corpo automobilistico, in particolare lo studio del sistema vorticoso che si forma attorno al corpo e nella scia, si passa allo studio delle varie tecniche di controllo del flusso, attive e passive, sul retrocorpo e alla loro efficacia nell'interagire con le suddette strutture vorticose quando si applicano ad un corpo tozzo che rappresenta un corpo automobilistico molto semplificato, quale il corpo di Ahmed. In particolare sono state provate una serie di configurazioni diverse tra loro per la posizione del soffiaggio e/o aspirazione, confrontate con la configurazione controllata passivamente (spoiler) e con la configurazione di riferimento (senza alcun controllo). La resistenza aerodinamica di un'automobile si studia evidenziando i concetti di resistenza indotta, di micro-resistenza, di resistenza locale, i contributi alla resistenza di ogni singola regione del veicolo e la possibilità di applicare i risultati ottenuti dal corpo di Ahmed ad una geometria semplificata della vettura alfa 156 per poi poter confrontare i dati emersi da questo lavoro con dati sperimentali disponibili da campagne di prova in galleria e valutare quindi il guadagno ottenibile dalla ventilazione della scia, per capire quale sia la miglior configurazione per gli sbocchi. In vista di prossimi impieghi futuri si valutano i vantaggi e le perdite associati a un meccanismo in grado di soffiare aria nella regione di controllo, per poterne esaminare il bilancio energetico; inoltre si studiano i getti sintetici valutando la possibilità di poterli utilizzare per la realizzazione dei controlli, n particolar modo la possibilità di poter realizzare e implementare il getto sintetico inizialmente con una doppietta e dopo con una sorgente di quantità di moto