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• correlazione
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• wind tunnel

Il presente lavoro di tesi, realizzato in collaborazione con Maserati S.p.A., ha come obbiettivo l'analisi di correlazione numerico-sperimentale per la caratterizzazione aerodinamica di una berlina del segmento E, per indagare le capacità delle simulazioni numeriche di prevedere l'effetto delle ruote sulle prestazioni aerodinamiche dell'autovettura prendendo a riferimento i risultati delle prove sperimentali, andando ad analizzare quattro differenti configurazioni di cerchi, in design (Vulcano, Cerchi carenati, Proteo, Mercurio) e dimensione (R18, R19, R20). A tal fine sono stata pianificate, eseguite ed analizzate una serie di prove sperimentali, presso la galleria del vento full-scale di Orbassano, e simulazioni fluidodinamiche computazionali (CFD), RANS κ-ω SST, su una Maserati Ghibli.
Dall'analisi dei risultati è emerso come i modelli RANS siano riusciti a prevedere con sufficiente accuratezza i coefficienti di resistenza delle configurazioni analizzate, scostandosi per meno del 3 % dai valori sperimentali, riuscendo anche ad individuare correttamente i trend di variazione del Cx (tranne nel caso della configurazione R20), mentre tale accuratezza, sia per i valori assoluti che per il trend di variazione, non è stata rilevata nella predizione del coefficiente di portanza, con differenze che vanno dal 4 % al 27 %. Inoltre, sono emerse sistematiche discrepanze tra le valutazioni numeriche e quelle sperimentali per quanto riguarda le mappe di distribuzione del coefficiente di pressione totale, con gradi differenze nelle suddette mappe nei piani atti a catturare la scia nelle zone del fondo vettura adiacente alle ruote anteriori e posteriori. Infine, è stata condotta un’analisi numerica di sensibilità al variare dell'altezza del tassellato dello pneumatico, riducendolo gradualmente ed utilizzando cerchi Vulcano R18, per studiare l'effetto che l'altezza del battistrada ha sulle prestazioni aerodinamiche. A tal fine, si sono confrontati tassellati con altezze di 7 mm (configurazione Base), 5 mm, 3 mm e 1 mm tramite simulazioni RANS κ–ω SST, dalle quali, sono emerse, rispetto alla configurazione base, leggere riduzioni del Cx, con scostamento massimo dell'1.4 %, ed un aumento del Cz tra il 3 % e il 6 %, oltre che leggere differenze per quanto riguarda le mappe di distribuzione del coefficiente di pressione totale.

This thesis work, carried out in collaboration with Maserati SpA, has its objective in numerical/experimental correlation analysis for the aerodynamic characterization of a segment E sedan, to investigate the ability of numerical simulations to predict the effect of wheels on aerodynamic performance of the car taking as reference the results of the experimental tests, analyzing four different configurations of rims, in design (Vulcano, faired rims, Proteo, Mercurio) and size (R18, R19, R20). To this end, a series of experimental tests were planned, performed and analyzed, at the full-scale wind tunnel in Orbassano, and computational fluid dynamics simulations (CFD), RANS κ-ω SST, on a Maserati Ghibli. From the analysis of the results it emerged that the RANS models were able to predict with sufficient accuracy the resistance coefficients of the analyzed configurations, deviating by less than 3 % from the experimental values, also managing to correctly identify the variation trends (except in the case of configuration R20), while this accuracy, both for the absolute values and for the variation trend, was not detected in the prediction of the lift coefficient, with differences ranging from 4 % to 27 %. Furthermore, systematic discrepancies emerged between the numerical and experimental evaluations regarding the distribution maps of the total pressure coefficient, with large differences in the maps of the planes designed to capture the wake in the areas of the car bottom adjacent to the front and rear wheels. A sensitivity numerical analysis to the height of tire’s tread has been conducted. Using Vulcano R18 rims, the study evaluates the effects of tread’s height reduction on aerodynamic performances. To this end, they are compare you tread with heights of 7 mm (configuration Base), 5 mm, 3 mm and 1 mm by RANS simulations κ-ω SST, from which, have emerged, with respect to the basic configuration, read reductions , with a maximum deviation of 1.4%, and an increase of between 3% and 6%, as well as slight differences regarding the distribution maps of the total pressure coefficient.