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DETERMINAZIONE DEI COEFFICIENTI AERODINAMICI DI UN VEICOLO DA TURISMO MEDIANTE ANALISI CFD

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In questo lavoro ci si propone di determinare il coefficiente di penetrazione aerodinamica della carrozzeria di un veicolo da turismo mediante analisi CFD e di migliorarlo, modificandone la geometria senza stravolgerne la natura di fondo, e continuando a garantire un adeguato livello di sicurezza per i passeggeri e per i pedoni. Tale progetto nasce dunque, con l’obiettivo di studiare e limitare, dove possibile, le perdite dovute alla resistenza aerodinamica a cui è soggetto un veicolo. L’analisi fluidodinamica del veicolo in questione, la FIAT Bravo, nella sua seconda serie del 2007, è stata effettuata mediante un calcolo bidimensionale sul profilo della sezione di simmetria. Le caratteristiche aerodinamiche di una vettura a due volumi (ma in generale di tutti i corpi tozzi come gli autoveicoli) sono tridimensionali, nel senso che il flusso del profilo in center line è fortemente influenzato dai vortici longitudinali che si staccano dai montanti anteriori, così come la parte inferiore è fortemente influenzata dagli elementi del fondo scocca e dalle ruote posteriori. L’analisi Fluidodinamica in due dimensioni non può tenere conto di questi elementi; ciò non toglie che risulta sicuramente interessante analizzare il comportamento del profilo in 2D, le sue variazioni in funzione della presenza o meno di un’ala (o di uno spoiler posteriore, con le sue variazioni dell’angolo di incidenza), e verificare di quanto si discostano i risultati ottenuti dai dati forniti dalla Casa Costruttrice. Dapprima i risultati ottenuti mediante analisi CFD del modello originale sono stati confrontati con quelli calcolati mediante il “metodo del White” e con i dati dichiarati dalla FIAT. Successivamente sono state apportate le modifiche citate e valutate, mediante analisi CFD, le variazioni delle caratteristiche aerodinamiche del veicolo, attraverso i coefficienti Cx (coefficiente di drag o di resistenza) e Cl (coefficiente di lift o di portanza). Dalla tabella 1 si può notare come le analisi CFD evidenziano una precisione maggiore rispetto al metodo matematico. Le modifiche alla vettura hanno riguardato il disegno e la curvatura del paraurti anteriore e l’adozione di uno spoiler posteriore. Tutte le varianti ipotizzate, al variare di dimensioni e forma, sono state analizzate e confrontate. Le migliori soluzioni sono state successivamente raggruppate in un'unica geometria per la quale sono stati valutati, sempre mediante analisi CFD, i coefficienti Cx e Cl.