Analisi di profili aerodinamici per turbine eoliche ad asse verticale mediante simulazioni CFD bidimensionali. = Analysis of Airfoils for Vertical Axis Wind Turbines Using Two-Dimensional CFD Simulations.

Le turbine eoliche ad asse verticale (VAWT) stanno emergendo come una valida alternativa ai combustibili fossili per la produzione di energia rinnovabile, grazie alla loro capacità di operare in un’ampia gamma di condizioni di vento e alla loro semplicità costruttiva e manutentiva. Negli ultimi anni, molti studi si sono concentrati su questa tecnologia, con l’obiettivo di migliorarne le prestazioni, in particolare per quanto riguarda i profili aerodinamici delle pale. Questo lavoro di tesi si focalizza sull’ottimizzazione di un profilo aerodinamico per una turbina eolica Darrieus di tipo H, utilizzando simulazioni CFD bidimensionali. Dopo una panoramica generale sulle turbine ad asse verticale, viene analizzato il loro potenziale per la produzione di energia pulita, il contesto operativo e i progressi tecnologici che hanno caratterizzato questa tipologia di macchine. Vengono inoltre discusse le differenze tra turbine ad asse orizzontale e verticale, insieme alle principali tipologie di VAWT, con particolare attenzione alle turbine Darrieus, su cui si basa il presente elaborato. In seguito, viene condotta una breve analisi sull’aerodinamica delle turbine Darrieus, con particolare riferimento ai parametri caratteristici come il coefficiente di potenza e il TSR (Tip Speed Ratio). Viene poi fornita una descrizione generale dei profili aerodinamici comunemente utilizzati nelle VAWT e vengono discussi alcuni dei principali effetti della dinamica instazionaria, un aspetto cruciale per comprendere le prestazioni delle turbine ad asse verticale. Successivamente, il lavoro si concentra sulla validazione del modello simulativo utilizzato per le analisi CFD. Il confronto tra i risultati delle simulazioni e quelli riportati in letteratura permette di verificare l’accuratezza del modello sviluppato. Infine, viene affrontata l’ottimizzazione del profilo delle pale individuato come il più promettente, con l’obiettivo di migliorare ulteriormente l’efficienza della turbina, tenendo conto delle condizioni operative definite.