Caratterizzazione di superfici con riblet sinusoidali mediante tecnica PIV = Characterization of surfaces with sinusoidal riblets by PIV technique

Le compagnie aeree pagano annualmente milioni di dollari in costi di combustibile e l'impatto ambientale è ormai una problematica di primo piano, con restrizioni sulle emissioni sempre più severe da parte degli enti internazionali; è negli interessi delle aziende aeronautiche, quindi, trovare soluzioni che riducano i consumi. I settori in cui intervenire sono molti: in questo lavoro verrà analizzato il problema dal punto di vista aerodinamico, nello specifico studiando il fenomeno della resistenza d’attrito a parete, il cui contributo è particolarmente rilevante in condizioni di crociera per velivoli commerciali, volando tipicamente a numeri di Mach transonici. La tesi che si intende sviluppare è incentrata ad analizzare la tecnica di riduzione di resistenza mediante l'utilizzo di riblet, piccole scanalature presenti sulla superficie del corpo.Attraverso uno studio in galleria del vento di strato limite di placca piana con gradiente di pressione nullo, è stato confrontato il diverso comportamento dei moti a parete in presenza di superficie liscia o riblettata. Sono state analizzate tre tipologie di riblet: riblet longitudinali, con scanalature allineate alla direzione del flusso indisturbato, già ampliamente trattate in bibliografia; due tipologie di riblet con scanalature sinusoidali, la cui idea di funzionamento si basa sulla combinazione di riduzione di resistenza mediante riblet e oscillazione della superficie. L'apparato sperimentale è stato ideato per utilizzare tre diverse tecniche di misurazione: acquisizione attraverso sonda a filo caldo, Particle Image Velocimetry (PIV) e Stereoscopic PIV (Stereo PIV). Gli esperimenti sono stati condotti in un range di numeri di Reynolds compreso tra 2000 e 5000, in cui si erano evidenziati i benefici migliori che una superficie riblettata poteva produrre. I risultati hanno mostrato per le riblet longitudinali una riduzione di resistenza, rispetto al caso di placca liscia, in linea con i valori presenti in bibliografia, mentre hanno evidenziato un ulteriore decremento nel caso di riblet sinusoidali.