Strumenti avanzati per la previsione della turbolenza
Lo scopo del progetto RECEPT (Receptivity and amplitude-based transition prediction), finanziato dall’UE, era quello di aumentare l’accuratezza in quanto alla previsione delle prestazioni relative ai velivoli con ali laminari, consentendo la progettazione di aerei innovativi. I partner del progetto hanno condotto esperimenti per studiare l’effetto dei vortici esterni sui flussi 3D dello strato limite in relazione a perturbazioni esterne vorticose. Gli esperimenti sono stati effettuati in galleria del vento, utilizzando perturbazioni esterne controllate e una determinata rugosità superficiale. Tale ricerca ha prodotto una migliore comprensione riguardo alla transizione dei flussi 3D, con conseguenti nuovi strumenti per prevedere la transizione da flusso laminare a turbolento. Gli studi sperimentali e numerici del progetto hanno quindi migliorato la comprensione dei processi coinvolti nella generazione delle perturbazioni relative ai flussi 3D dello strato limite, dovute a turbolenza durante il volo e rugosità superficiale. Quest’ultima caratteristica ha fornito preziose informazioni per quanto riguarda la qualità delle superfici richiesta per gli aeromobili con tecnologia a flusso laminare. Questi miglioramenti permetteranno ai produttori di aeromobili del consorzio RECEPT di prevedere maniera più accurata le prestazioni di volo inerenti a tali aeromobili. Queste nuove conoscenze e i metodi di predizione notevolmente migliorati possono essere applicati direttamente all’iniziativa tecnologica congiunta Clean Sky. Il lavoro condotto dal progetto RECEPT comporterà un impatto significativo anche in ambito di ricerca accademica, nel settore aeronautico e della meccanica dei fluidi. Inoltre, il fenomeno della transizione da flusso laminare a turbolento costituisce un fattore importante in un gran numero di applicazioni, tra cui combustione, produzione della carta e flussi oceanici e atmosferici. Infine, tale fenomeno vanta un’applicazione diretta nella produzione di energia sostenibile, come l’energia eolica e idraulica. Una migliore predizione di tale transizione aumenterà la capacità di progettazione degli aerei con ali laminari e faciliterà la modellizzazione di questo importante fenomeno, connesso con gli effetti di controllo del flusso laminare. Si tratta di un passo importante verso la progettazione di dispositivi di controllo più avanzati. Tali dispositivi possono contribuire a ridurre l’impatto ambientale degli aeromobili in quanto alla riduzione di consumi di carburante ed emissioni, rafforzando così la competitività del settore manifatturiero dell’UE.
Parole chiave
Flusso turbolento, aereo, ali laminari, RECEPT, previsione di transizione, flussi dello strato limite
