A meta-model for deviation of NACA 4-digit airfoils in cascade with variable stagger and solidity
La comunità di produttori di ventilatori e soffianti sta assistendo negli ultimi anni ad un'incredibile spinta nel ripensare le strategie e gli approcci alla progettazione ed analisi delle performance. Cambiamenti nelle normative hanno innalzato i livelli minimi di efficienza richiesti ed il mercato richiede prodotti sempre più personalizzati, cambiando il modo in cui il processo di progettazione è percepito. In tale ambito emerge la necessità di affiancare all'approccio classico alla progettazione, basato su relazioni empiriche sviluppate attraverso misure sperimentali di profili palari in schiera, l'utilizzo di tecniche di metamodeling e machine learning. Inizialmente viene proposto un lavoro sistematico CFD con lo scopo di analizzare l'influenza di diversi parametri geometrici di schiera sulle performance aerodinamiche di profili della serie NACA 4-digit. Dai risultati ottenuti verrà sviluppato un meta-modello per la previsione delle performance aereodinamiche di tali profili. La definizione di una trial matrix permetterà di ridurre al minimo il numero di simulazioni richieste. Il meta-modello sviluppato verrà implementato in un software in house per l'analisi delle performance di ventilatori assiali, basato su un solutore quasi 3D. L'introduzione del meta-modello permetterà di migliorare notevolmente le previsioni prodotte dal solutore, che attualmente utilizza XFoil per il calcolo dei coefficienti di lift e drag del profilo. XFoil è un metodo ai pannelli che non considera gli effetti legati alla configurazione in schiera, determinando una sovrastima delle performance aereodinamiche e significativi errori di previsione delle performance. Il software migliorato verrà validato e successivamente utilizzato per esplorare lo spazio di design dei ventilatori assiali. I dati geometrici e prestazionali verranno raccolti in un database ed analizzati alla ricerca di nuove correlazioni per la previsione delle performance a partire dai principali dati geometrici palari.