Nuovo approccio per una migliore valutazione dell’aerodinamica relativa ai sistemi di trasporto aereo
L’introduzione di nuove tecniche diagnostiche in galleria del vento, come per esempio la velocimetria a immagine di particelle (particle image velocimetry, PIV) e la vernice sensibile ai cambiamenti di pressione (pressure-sensitive paint, PSP), ha ampliato la gamma di diagnostica con strumenti importanti per la comprensione di fenomeni aerodinamici critici. Allo stato attuale, la PIV costituisce il metodo diagnostico principale per ottenere le fluttuazioni medie di campo di moto e di turbolenza. La pressione di superficie può essere misurata in maniera non invasiva mediante la PSP, ma non vi è essenzialmente alcun mezzo per accedere facilmente alla pressione presente all’interno del flusso. Il progetto NIOPLEX (Non-intrusive optical pressure and loads extraction for aerodynamic analysis), finanziato dall’UE, ha contribuito allo sviluppo della diagnostica sperimentale del flusso con approccio non invasivo, al fine di migliorare le capacità di analisi aerodinamica per gallerie del vento di ricerca e industriali. I partner del progetto si sono focalizzati sul modo in cui la misurazione della pressione del campo di moto mediante PIV possa essere ulteriormente sviluppata, al fine di raggiungere uno stadio in cui renderla applicabile ai problemi industriali. A tale fine, essi hanno valutato le prestazioni delle diverse metodologie precedentemente proposte o attualmente in fase di sviluppo. Per sviluppare un approccio diagnostico globale, gli scienziati hanno misurato simultaneamente la distribuzione di pressione di superficie su un modello e la velocità e il campo di pressione attorno ad esso. Essi hanno dimostrato le procedure di misurazione sui metodi di prova rilevanti in fatto di ricerca industriale. Protocolli di misura specifici sono stati formulati e valutati per facilitare il loro utilizzo. Il team del progetto NIOPLEX ha studiato l’approccio PIV allo scopo di determinare se ciò può essere complementare o utilizzabile come possibile sostituto in relazione al metodo PSP. Il progetto NIOPLEX ha supportato la progettazione di sistemi di trasporto aeronautico migliorati, con diagnostica di pressione di flusso migliore e maggiormente flessibile, adatti per l’analisi delle prestazioni aerodinamiche. Queste funzionalità possono comportare un impatto sul processo di progettazione in una fase iniziale grazie all’uso di ulteriori dati sperimentali e funzionalità diagnostiche, durante il ciclo di sviluppo. Il progetto del lavoro dovrebbe fornire uno scenario chiaro sulle tecnologie vitali per una maggiore capacità di analisi della pressione nei flussi aerodinamici. In questo modo, assisterà i potenziali operatori sull’utilizzo dell’innovativa tecnica nella pratica.
Parole chiave
Analisi aerodinamica, sistemi di trasporto aeronautico, velocimetria a immagine di particelle, vernice sensibile alla pressione, NIOPLEX