OTTIMIZZAZIONE DI UN CODICE MATLAB PER L'ANALISI DI VORTICI D'ESTREMITA' MISURATI IN LABORATORIO MEDIANTE TECNICA PIV

I vortici d'estremità d'ala sono strutture fluidodinamiche complesse che si formano a valle di superfici portanti, come le ali degli aliscafi, e possono causare fenomeni di cavitazione alle eliche di propulsione, con conseguenti danni, rumore e vibrazioni. Il loro studio richiede tecniche sperimentali avanzate, tra cui la Particle Image Velocimetry (PIV), che consente di misurare in modo non intrusivo i campi di velocità di un flusso. Questa tesi ha come obiettivo l'ottimizzazione di un codice MATLAB per l'analisi di vortici d'estremità generati da un profilo alare NACA0015, immerso in un flusso d'acqua e misurato mediante tecnica stereo-PIV, in condizioni che riproducono il comportamento di un'ala di aliscafo confinata in un canale di laboratorio. Il nuovo codice, riorganizzato in maniera modulare, automatizza le fasi di calibrazione, elaborazione delle immagini e identificazione del vortice tramite il criterio λ₂, riducendo drasticamente i tempi di analisi rispetto ai metodi precedenti. L'analisi delle prove sperimentali, condotte con un angolo di attacco di 15° e una portata di 37.77 l/s, ha permesso di ricostruire la traiettoria del centro del vortice e di valutarne l'intensità tramite la circolazione Γ. I risultati mostrano che, all'aumentare della distanza dal profilo, il vortice occupa un'area crescente a causa di processi di diffusione e frammentazione, con una progressiva diminuzione della circolazione. Il confronto con prove a portata inferiore (28.27 l/s) evidenzia come un aumento della portata, e quindi della velocità del flusso, produca vortici più intensi e persistenti, con un potenziale maggiore rischio di cavitazione alle eliche degli aliscafi.