Analisi numerica e sperimentale delle piccole eliche in effetto suolo

Questa tesi analizza il fenomeno aerodinamico del ground effect (effetto suolo) applicato alle eliche in ambito di mobilità aerea urbana. I velivoli a pilotaggio remoto (UAV) operano spesso in prossimità del suolo o di superfici vicine, dove l’interazione tra il flusso indotto dall’elica e le superfici solide modifica la distribuzione dei carichi aerodinamici, influenzando spinta e coppia. La comprensione di tale fenomeno è fondamentale per garantire la stabilità e l’efficienza dei velivoli multirotore e dei sistemi eVTOL. Lo studio è stato condotto nell’ambito del progetto HOVERA, dedicato allo sviluppo di un velivolo elettrico a decollo e atterraggio verticale progettato da un team studentesco della RMIT University. È stato analizzato il suo prototipo in scala, attraverso un'elica in scala a tre pale mediante simulazioni numeriche e prove sperimentali per valutare l’influenza della vicinanza al suolo. Il codice aerodinamico DUST è stato utilizzato per modellare il flusso tramite il metodo delle immagini, e i risultati numerici sono stati confrontati con misure sperimentali svolte in laboratorio. Il confronto con le formulazioni semi-empiriche classiche, quali ad esempio il modello di Cheeseman–Bennett, ha evidenziato i limiti dei modelli esistenti e la necessità di validazioni dedicate per configurazioni multirotore.