Studio CFD del controllo di scia di un corpo tozzo con attuazione al bordo d'attacco

Il presente lavoro di tesi si è focalizzato sulla simulazione numerica e sull'analisi del controllo di scia applicato a un corpo tozzo bidimensionale, specificamente un cilindro rettangolare con bordi d'attacco arrotondati. In particolare ci si focalizza sul controllo attivo della scia di un corpo tozzo bidimensionale, tramite simulazioni numeriche (LES) in ambiente OpenFOAM. Lo studio di riferimento propone una strategia di controllo innovativa basata su attuatori posizionati a monte, sul bordo d'attacco del corpo, pilotati da un segnale a multi-frequenza ottimizzato tramite algoritmi genetici. In questo elaborato in primo luogo viene implementato e analizzato il controllo attivo sul corpo tozzo di base (con aspect ratio unitaria), validando la riduzione del coefficiente di resistenza medio (Cd) e studiando la risposta dinamica della scia tramite analisi in frequenza. Successivamente, viene investigata l'influenza della geometria del corpo sulla controllabilità del flusso, raddoppiando la lunghezza del corpo e analizzando i coefficienti Cd e Cl del nuovo caso non attuato. Infine, il controllo attivo viene applicato anche alla geometria allungata per valutarne l'efficacia in condizioni geometriche differenti. La presente tesi si divide in più parti: una parte introduttiva caratterizzata dall’attività di ricerca sull’argomento del controllo di scia; la comprensione approfondita della metodologia numerica; la descrizione della mesh con aspect ratio unitaria; una descrizione della mesh allungata; la configurazione e l'esecuzione di simulazioni fluidodinamiche alle grandi scale (LES) con OpenFOAM, a un numero di Reynolds (Re) di 40000; l'implementazione dell’attuazione; l'analisi in frequenza di entrambi i casi; l’analisi dei risultati delle simulazioni.