Galleria del vento virtuale: simulazione di aerodinamica e resistenza

Che cos'è una galleria del vento virtuale?

Una galleria del vento soffia aria su un modello per poter vedere e misurare che cosa fa l'aria. Una galleria del vento virtuale fa lo stesso al computer: metti una forma in una corrente d'aria simulata e risolvi il flusso attorno a essa. È simulazione del flusso d'aria, o simulazione aerodinamica, ed è fluidodinamica computazionale (CFD): la stessa idea usata nel lavoro aerodinamico professionale, applicata qui all'apprendimento e all'esplorazione.

Come software di simulazione del flusso, Visaria ti offre una simulazione 3D completa con accelerazione GPU e modellazione della turbolenza, così puoi vedere dove l'aria accelera, dove si accumula la pressione, dove il flusso si separa e dove forma vortici dietro la forma, e guardarlo reagire mentre cambi le cose.

Che cosa puoi vedere e controllare

• Linee di flusso, velocità del flusso e pressione attorno e dietro la tua forma.
• Ricircolazione e turbolenza: dove il flusso si separa e si rimescola.
• Condizioni al contorno che puoi ispezionare e cambiare, tra cui una strada in movimento, la simmetria e la dimensione del dominio di flusso.
• Dimensioni della mesh predefinite e personalizzate, e una griglia fine annidata attorno alla parte che ti interessa.
• Grafici di convergenza e informazioni sul solutore accanto alla simulazione, per vedere quando il flusso si è assestato.
• Coefficienti di forza come resistenza e portanza, mostrati come indicazione di quanto la soluzione stia convergendo.

Porta la tua forma

Carica un file STL dal tuo programma CAD, oppure costruisci una forma nel Mesh Builder con primitive e operazioni booleane. L'STL è un'esportazione standard nella maggior parte degli strumenti CAD, come Fusion 360, e nel software di stampa 3D, quindi puoi portare il modello che hai già realizzato: la carrozzeria di un'auto o di un camion, un razzo in scala, un'auto RC, un casco da ciclismo o un componente di bicicletta, un braccio di drone o un profilo alare. La simulazione aerodinamica di un'auto è un buon primo progetto, perché l'effetto della forma su scia e resistenza si vede facilmente. Visaria voxelizza automaticamente la geometria e tu premi avvio.

Poi fai le domande che contano per te. Un muso più arrotondato aiuta? Che cosa succede al flusso dietro una coda tronca? Quanto cambia la scia uno spoiler? Puoi cambiare la geometria o il vento e confrontare, variante dopo variante, in pochi minuti.

Capire la resistenza

La resistenza è la forza che si oppone al moto nell'aria. Nasce dalle differenze di pressione attorno al corpo e dall'attrito nel sottile strato d'aria vicino alla sua superficie. L'aerodinamicità la riduce mantenendo il flusso aderente più a lungo e restringendo la scia turbolenta. Leggerlo è una cosa; vedere la scia restringersi mentre levighi la forma è un'altra, ed è l'apprendimento a cui punta Visaria. Il Centro di Apprendimento offre brevi introduzioni a queste idee con collegamenti a scenari che puoi modificare.

Quanto è accurato?

Visaria usa una griglia voxel grossolana e solutori ottimizzati per il tempo reale. È fatto per capire e confrontare rapidamente le idee, non per numeri di livello ingegneristico. I suoi valori di resistenza e portanza sono indicativi, un indicatore di convergenza più che una misura validata, quindi non usarli per certificazioni o per decisioni progettuali in cui conta l'accuratezza. Usalo per vedere perché, poi uno strumento validato o una vera galleria del vento per sapere quanto.

Il solutore Aero è incluso nella prova gratuita di 7 giorni e nel Pacchetto Pro, e può essere acquistato anche da solo. Vedi i prezzi.

Che cosa serve per usarlo

Visaria funziona su Windows e richiede una scheda grafica dedicata: come minimo una NVIDIA GeForce GTX 1050 o AMD Radeon RX 560, e si consiglia una RTX 2060 o RX 5600 XT o superiore, con un Intel Core i5 di ottava generazione (o equivalente) e 8 GB di memoria. Le versioni per Mac e Linux arriveranno presto. La prova gratuita è il modo più rapido per verificare che giri bene sul tuo computer.