Preliminar design of the anechoic wind tunnel of the Department of Aerospace Science and Technology of Politecnico di Milano

This work presents the first steps to design the new open circuit aeroacoustic wind tunnel at Politecnico di Milano. Since it is an iterative process, a first-design guess is performed following the procedures described in the literature according to the limitations imposed by the building site. Following the empirical formulation from experience, a loss evaluation is performed on this first iteration to estimate the power required to get a maximum test speed of 30 m/s and choose the fan accordingly. Several CFD-backed iterations follow to improve the fluid dynamics of each component and reduce pressure losses. Noise reduction systems are introduced, following methodologies used in similar projects, by adding silencers before and after the test chamber, to limit sound propagation from the external environment and sound refraction. A final simulation is performed to assess the blockage generated by each element and the loss introduced. As a result, an overall loss of 429.74 Pa is obtained, with a required power of 11.22 kW and an energy ratio of 0.625.

Questo documento descrive le procedure impiegate per individuare il design preliminare della nuova galleria anecoica in costruzione al Politecnico di Milano. Essendo per definizione un processo iterativo, un primo tentativo di progetto viene prodotto considerando i procedimenti descritti in letteratura e le limitazioni imposte dall'edificio ospitante. Seguendo la formulazione empirica ricavata dall'esperienza nella progettazione di questi sistemi, una valutazione delle perdite viene effettuata su questa prima iterazione per avere una potenza stimata necessaria alla scelta del motore ed ottenere una velocità massima di prova di 30 m/s. Seguono poi diverse iterazioni, validate mediante simulazioni CFD, per ottimizzare la fluidodinamica delle varie componenti e ridurre al minimo le perdite. Si procede poi all'abbattimento del rumore, seguendo le metodologie usate in progetti di gallerie simili a quella in oggetto, introducendo dei silenziatori a monte ed a valle della camera di prova, per limitare la propagazione del suono dall'esterno e la rifrazione dalla camera di prova. Una simulazione viene quindi effettuata per ridurre il bloccaggio prodotto e valutare la perdita introdotta da questi elementi. Al termine del procedimento si è ottenuta una perdita di pressione complessiva pari a 429.74 Pa per una potenza richiesta dal motore di 11.22 kW ed un rapporto energetico di 0.625.