Metodi ibridi RANS-LES per la simulazione del flusso intorno a un profilo alare e la previsione del rumore generato = Hybrid RANS-LES methods for simulating flow around an airfoil and predicting generated noise

Nel contesto delle macchine rotanti, e in particolare delle turbine eoliche, con un flusso in ingresso non omogeneo, l'angolo di attacco può variare in modo significativo. Questa variazione, per angoli sufficientemente elevati, genera il fenomeno dello stallo dinamico, che induce una forte modifica dello spettro del rumore irradiato dalla pala. Il progetto intitolato "Prevedere l'Impatto del Rumore delle Turbine Eoliche" (dal francese "Prévoir l'Impact du Bruit des Éoliennes", PIBE ) mira a prevedere e ridurre il rumore generato. Il lavoro svolto presso l'Unità di Meccanica (UME) dell'ENSTA Paris è consistito nell'effettuare diverse simulazioni numeriche con Code_Saturne, un software open source sviluppato da EDF R&D, per calcolare il rumore emesso in campo lontano da un profilo alare NACA 633418 utilizzando il modello di Amiet. Per analizzare le principali caratteristiche del flusso sono stati applicati diversi metodi, tra cui RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes equations), LES (Large Eddy Simulation) e DDES (Delayed-Detached Eddy Simulation), con il duplice obiettivo di testare l'efficienza di quest'ultimo, che è un metodo ibrido, e di confrontare i risultati ottenuti con i dati sperimentali. In primo luogo, sono state effettuate simulazioni sulle colline periodiche per dimostrare l'efficienza del metodo ibrido DDES rispetto ad altri metodi convenzionali, che si sono rivelate promettenti. In seguito, sono stati effettuati due tipi di simulazione sul profilo alare NACA 633418, uno a 0° e l'altro a 13°. I risultati ottenuti sono soddisfacenti nel primo caso, poiché non vi è separazione e il modello teorico di Amiet può prevedere efficacemente il rumore irradiato. Nel secondo caso, i risultati ottenuti sono promettenti, ma sarà necessario raffinare la mesh in una fase successiva per una migliore convergenza verso i dati sperimentali.