GUI-Foil: a graphical interface for XFoil

For this thesis work a graphical user interface for the software XFoil was developed using Python and is here presented. Result of extended bibliographical research, the manuscript begin with a summary on airfoil development history that will be narrated with the help of images and graphs. The work continues by giving the reader a rapid overview of the XFoil software with a focus on its mathematical formulation and some validations that shows its capabilities and lim- its. Is then presented a brief digression on different parameterization methods for airfoil representation followed by a focus on B-Splines and how this mathematical instrument can be useful in the graphical interface developed. This initial chapters are important to give the reader the context in which this project was conceived; a graphical interface is needed to simplify the user experience of XFoil that is a command prompt based software. The manuscript then focuses on the developed graphical interface with its key feature: the simplification of airfoil and stream conditions input, the capability of shape morphing the airfoils using the B-Splines and the plot com- parison feature that gives the user a quick and simple way to spot the changes between two different simulations.

In questo lavoro di tesi è stata sviluppata un’interfaccia grafica per il software XFoil uti- lizzando Python, che viene di seguito presentata. Frutto di ampia ricerca bibliografica, il manoscritto inizia con un riassunto della storia dello sviluppo dei profili alari, narrata con l’ausilio di immagini e grafici. Il lavoro prosegue offrendo al lettore una rapida panoramica del software XFoil, in particolare concentran- dosi sulla sua formulazione matematica e su una serie di validazioni che ne evidenziano le potenzialità ed i limiti. Viene poi presentata una breve digressione sui diversi metodi di parametrizzazione per la rappresentazione dei profili alari, seguita da un approfondimento sulle B-Spline e su come questo strumento matematico possa essere utile nell’interfaccia grafica sviluppata. Questi capitoli iniziali sono fondamentali per fornire al lettore il contesto in cui è stato concepito questo progetto; essendo XFoil un software basato sul prompt dei comandi l’interfaccia grafica è necessaria per semplificare l’esperienza dell’utente. Il manoscritto si concentra quindi sull’interfaccia grafica sviluppata, evidenziando le sue caratteristiche principali: la semplificazione dell’inserimento dei profili alari e delle condizioni della cor- rente esterna, la capacità di modificare la forma dei profili alari utilizzando le B-Spline e la funzione di confronto dei grafici, che offre all’utente un modo rapido e semplice per individuare le differenze tra due simulazioni diverse.