Calcolo delle forze di sollevamento e di trascinamento su Airfoils utilizzando Openfoam: da Impostazione all'analisi

OpenFOAM è uno strumento ampiamente usato per la dinamica dei fluidi computazionali open source (CFD) che permette agli ingegneri e ai ricercatori di analizzare le forze aerodinamiche sulle vele.

Impostazione della simulazione

Il primo passo consiste nella preparazione della geometria del parabrezza e nella creazione di una rete computazionale. OpenFOAM utilizza blockMesh o snappyHexMesh per la generazione della maglia. La qualità della maglia corretta è essenziale per risultati accurati, soprattutto intorno alla superficie del paralume in cui i gradienti di flusso sono elevati.

Successivamente, definire le condizioni di confine, tra cui velocità di ingresso, pressione di uscita e condizioni di parete per la superficie del parabrezza.

Eseguire la simulazione

Con la configurazione completa, la simulazione può essere eseguita utilizzando i risolutori OpenFOAM come sempliceFoam per l'analisi dello stato costante.Il monitoraggio dei residui garantisce la convergenza della soluzione. È importante verificare che il flusso raggiunga uno stato costante prima di procedere all'analisi.

Analisi delle Forze di sollevamento e di trascinamento

Le utility OpenFOAM possono calcolare i coefficienti di sollevamento e di trascinamento in base alle distribuzioni di pressione e di sforzo della parte superiore della superficie del parabrezza.

Questi coefficienti sono normalizzati dalla pressione dinamica e dall'area di riferimento, consentendo il confronto tra diverse condizioni di flusso e geometrie del profilo aereo.

Considerazioni chiave