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Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

Tesi etd-05262022-195514


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
RUGI, CATERINA
URN
etd-05262022-195514
Titolo
Analisi CFD di un drone multirotore: studio sull'angolo diedro ed effetto suolo
Dipartimento
INGEGNERIA CIVILE E INDUSTRIALE
Corso di studi
INGEGNERIA AEROSPAZIALE
Relatori
relatore Prof. Mariotti, Alessandro
relatore Prof.ssa Salvetti, Maria Vittoria
relatore Ing. Giusti, Simone
Parole chiave
  • unsteady
  • steady
  • elica
  • calettamento
  • diedro
  • hovering
  • raffica
  • drone
  • cfd
  • simulazione
Data inizio appello
14/06/2022
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
14/06/2092
Riassunto
Il presente lavoro di tesi tratta l'analisi CFD di un drone multi-rotore, dotato di quattro coppie di eliche contro-rotanti, sviluppato dall'azienda Sigma Ingegneria, con sede a Lucca. Attraverso simulazioni di fluidodinamica computazionale sono state valutate le prestazioni del velivolo in condizione di hovering in aria in quiete e in presenza di raffiche. L’effetto della presenza di un angolo di diedro tra le coppie di eliche è stato inoltre valutato al fine di individuare la configurazione che permettesse di ottenere sia la maggiore spinta verticale e la massima autonomia di missione che la maggiore controllabilità del velivolo in presenza di raffiche. Infine, è stato studiato con simulazioni CFD il comportamento del drone in fase di atterraggio.
Le simulazioni utilizzate per tali studi si sono basate su un approccio RANS con codice ai volumi finiti. Per la rotazione delle eliche si sono confrontati i risultati ottenuti utilizzando il modello Moving Reference Frame con quelli ottenuti dal Rigid Body Motion, modello ad 1 grado di libertà che prevede la rotazione delle eliche rispetto al proprio asse.
I risultati CFD hanno evidenziato che il drone riesce a soddisfare il requisito di spinta verticale previsto in specifica e una buona controllabilità del velivolo sia in hovering che in atterraggio, con piccole fluttuazioni dei valori di spinta rispetto al loro valore medio. Non risulta invece necessario l’utilizzo di un angolo diedro tra le eliche, che non produce miglioramenti nel comportamento del drone.
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