Numerical simulation of active flow control applied to wing profiles for aerodynamic performance improvement

The idea is to evaluate via Computational Fluid Dynamics (CFD) the performance of a NACA 6 series airfoil, first without the use of Active Flow Control (AFC) technology and compare the lift and drag coefficients when employing periodic forcing AFC. The evaluation of several pulsating flow amplitudes and frequencies, which means several momentum coefficients is undertaken. Initially the chosen wing profile at a particular angle of attack is obtained via CFD, the second step will be modifying the mesh in order to incorporate a groove, though which AFC is applied. Periodic forcing is what it is expected to be employed in this particular application, although the use of constant suction and blowing shall be explored. A set of CFD simulations using OpenFoam is performed for different momentum coefficients and frequencies. From the second set of simulations it is expected to obtain the optimum, that is the value of amplitude, frequency and momentum coefficient which maximizes and minimizes lift and drag forces, respectively.

Lo scopo `e quello di simulare tramite Computational Fluid Dynamics (CFD) le performance di un profilo alare NACA serie-6, inizialmente senza l’ utilizzo della tecnologia di controllo attivo dello strato limite, o Active Flow Control (AFC), e comparare i coefficienti aerodinamici di portanza e resistenza con il caso di AFC attivo con forzante periodica. Vengono analizzati differenti valori di ampiezza del getto pulsante, quindi differenti frequenze, implicando l’ utilizzo di diversi valori di momentum coefficient. In principio il profilo alare in questione `e studiato via CFD ad un particolare angolo di attacco, in secondo luogo il dominio computazionale (mesh) viene modificato per lasciare spazio all’ implementazione dell’ AFC tramite un incavo sul dorso del profilo, dal quale fuoriesce il getto pulsante; oltre alla forzante periodica viene studiato anche come l’ utilizzo di aspirazione costante dello strato limite pu`o migliorare le prestazioni aerodinamiche del profilo. E effettuato un set di simulazioni in ` OpenFoam per diversi i valori di momentum coefficient e frequenze, fino all’ ottenimento del punto di ottimo, ovvero il valore di ampiezza del getto, momentum coefficient e frequenza che massimizza il coefficiente di portanza e minimizza quello di resistenza, rispetto al caso base.