Messa a punto di una metodologia numerica non stazionaria per ali portanti isolate

Il presente elaborato riguarda la messa a punto di una metodologia numerica non stazionaria per l’analisi aerodinamica di ali portanti isolate mediante Unsteady Vortex Lattice Method (UVLM). Il modello sviluppato si basa sulla teoria del flusso potenziale, assumendo il fluido incomprimibile, inviscido e irrotazionale, e rappresenta la superficie portante mediante una griglia di elementi vortex ring disposti sulla superficie media dell’ala. La velocità indotta dal sistema vorticoso viene calcolata attraverso la legge di Biot-Savart, mentre la distribuzione di circolazione legata è ottenuta risolvendo un sistema lineare derivante dall’imposizione della condizione di non penetrazione sui punti di controllo. Particolare attenzione è dedicata alla modellazione della scia non stazionaria. Nella formulazione UVLM essa viene interpretata come una free-vortex wake, generata progressivamente dal bordo d’uscita secondo la condizione di Kutta non stazionaria. Gli elementi di scia conservano la circolazione rilasciata al momento dello shedding e la loro posizione viene aggiornata nel tempo in funzione della velocità locale. La campagna numerica è stata condotta su un’ala rettangolare isolata, valutando l’evoluzione temporale del coefficiente di portanza, la distribuzione finale del salto di coefficiente di pressione e la geometria della scia. I risultati mostrano che il modello è in grado di fornire una distribuzione di carico regolare e un coefficiente di portanza coerente. L’introduzione di una rampa iniziale dell’angolo d’attacco consente inoltre di ridurre il carattere impulsivo del transitorio e di ottenere una risposta più stabile. Nel complesso, il lavoro dimostra la possibilità di costruire una procedura UVLM semplificata, interpretabile e computazionalmente accessibile, capace di descrivere il comportamento aerodinamico globale di un’ala isolata in regime non stazionario e di rappresentare qualitativamente la formazione e l’evoluzione della scia vorticosa.