Analisi numerica delle strutture vorticose generate in coda a un'auto solare

Scopo del presente elaborato è l’indagine tramite simulazione numerica delle strutture vorticose che si generano in coda a un’auto solare. La parte iniziale del lavoro è stata dedicata a una ricerca bibliografica di pubblicazioni scientifiche che inquadrassero le principali problematiche di carattere aerodinamico per gli autoveicoli. La seconda parte del lavoro ha riguardato la generazione di una griglia computazionale su cui risolvere il problema numerico, il programma usato per la generazione della griglia è Hexpress disponibile gratuitamente per studenti universitari. La successiva fase del lavoro è stata impiegata nella scrittura di un codice per Openfoam, uno dei principali pacchetti scientifici in linguaggio C++, in cui è disponibile una libreria di solutori ai volumi finiti applicabile a una vasta gamma di problemi fisici. Prima di applicare il codice all’auto solare si è provveduto a implementarlo sul corpo di Ahmed, sono stati implementati tre diversi modelli di turbolenza di tipo RANS: k-omegaSST, realizable k-epsilon e RNG k-epsilon, i risultati ottenuti sono dunque stati validati con i dati sperimentali disponibili sul database Ercoftac. Sempre sul corpo di Ahmed si è proceduto alla visualizzazione delle strutture vorticose che si generano nella scia con diversi metodi tra cui il criterio Q e λ2. E' stata calcolata una soluzione numerica anche per una simulazione di tipo DES (Detached Eddy Simulation) evidenziando una forte instabilità delle strutture vorticose. Il codice Openfoam è stato infine implementato nella griglia computazionale precedentemente generata per l’auto solare, si è utilizzato il modello di turbolenza k-omegaSST; ne sono state visualizzate anche qui le strutture vorticose analogamente al corpo di Ahmed. E' stata lanciata anche una simulazione con equazioni di tipo DES sulla medesima griglia, ma non si è raggiunta una soluzione convergente.