Validazione e Sviluppo di un Solutore CFD Open Source per Turbomacchine

Al giorno d’oggi la CFD riveste un ruolo di primaria importanza nella fase progettuale di componenti meccanici coinvolti in fenomeni fluidodinamici o di scambio termico. Nell’ambito delle turbomacchine, esistono applicativi già ampiamente collaudati e resi disponibili sul mercato. Tuttavia, l’elevato costo delle licenze commerciali, sommato anche all’impossibilità di apportare modifiche al codice sorgente, ha indotto ad una rapida diffusione del software libero, soprattutto nel campo della ricerca. Questa tesi si propone di studiare l’applicazione di uno dei più promettenti strumenti di calcolo CFD Open source in circolazione, OpenFoam, ad alcuni test-case per turbomacchine. Questo codice, però, nella sua versione ufficiale, è indicato soprattutto per studi di flussi incomprimibili e/o a bassa velocità. E’ stato quindi implementato il solver Density Based Turbo nella versione di OpenFoam sviluppata dalla Community. Una volta testato il solver e implementata una nuova utility, sono state effettuate delle simulazioni su test-case di letteratura, andando a validare i risultati ottenuti con con un software commerciale: Numeca. I test-case di riferimento, una schiera di turbina e una di compressore, sono stati studiati nel piano Blade to Balde. Le condizioni di flusso quasi subsoniche e transoniche a cui sono sottoposte rispettivamente le due schiere (presenza di onde d’urto, separazioni e perdite di pressione totale), giustificano nel complesso, l’impiego di un solver density-based. Questo studio si pone quindi l’obiettivo di valutare quanto distante sia ancora in termini di affidabilità, robustezza e facilità d’uso, un programma open source rispetto ad un software commerciale.