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

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.