Warning: mysql_query() [function.mysql-query]: Unable to save result set in /opt/apache/htdocs/classes/ezmysqldb.php on line 305

Warning: mysql_query() [function.mysql-query]: Unable to save result set in /opt/apache/htdocs/classes/ezmysqldb.php on line 107

Warning: fopen(/opt/apache/htdocs/error.log) [function.fopen]: failed to open stream: Read-only file system in /opt/apache/htdocs/classes/ezfile.php on line 282
Log file could not be opened.
Warning: fwrite(): supplied argument is not a valid stream resource in /opt/apache/htdocs/classes/ezlog.php on line 127

Warning: fclose(): supplied argument is not a valid stream resource in /opt/apache/htdocs/classes/ezlog.php on line 107

Warning: mysql_query() [function.mysql-query]: Unable to save result set in /opt/apache/htdocs/classes/ezmysqldb.php on line 305

Warning: mysql_query() [function.mysql-query]: Unable to save result set in /opt/apache/htdocs/classes/ezmysqldb.php on line 107

Warning: fopen(/opt/apache/htdocs/error.log) [function.fopen]: failed to open stream: Read-only file system in /opt/apache/htdocs/classes/ezfile.php on line 282
Log file could not be opened.
Warning: fwrite(): supplied argument is not a valid stream resource in /opt/apache/htdocs/classes/ezlog.php on line 127

Warning: fclose(): supplied argument is not a valid stream resource in /opt/apache/htdocs/classes/ezlog.php on line 107

Warning: mysql_query() [function.mysql-query]: Unable to save result set in /opt/apache/htdocs/classes/ezmysqldb.php on line 305

Warning: mysql_query() [function.mysql-query]: Unable to save result set in /opt/apache/htdocs/classes/ezmysqldb.php on line 107

Warning: fopen(/opt/apache/htdocs/error.log) [function.fopen]: failed to open stream: Read-only file system in /opt/apache/htdocs/classes/ezfile.php on line 282
Log file could not be opened.
Warning: fwrite(): supplied argument is not a valid stream resource in /opt/apache/htdocs/classes/ezlog.php on line 127

Warning: fclose(): supplied argument is not a valid stream resource in /opt/apache/htdocs/classes/ezlog.php on line 107

Warning: mysql_query() [function.mysql-query]: Unable to save result set in /opt/apache/htdocs/classes/ezmysqldb.php on line 305

Warning: mysql_query() [function.mysql-query]: Unable to save result set in /opt/apache/htdocs/classes/ezmysqldb.php on line 107

Warning: fopen(/opt/apache/htdocs/error.log) [function.fopen]: failed to open stream: Read-only file system in /opt/apache/htdocs/classes/ezfile.php on line 282
Log file could not be opened.
Warning: fwrite(): supplied argument is not a valid stream resource in /opt/apache/htdocs/classes/ezlog.php on line 127

Warning: fclose(): supplied argument is not a valid stream resource in /opt/apache/htdocs/classes/ezlog.php on line 107
TVK - Tor Vergata Karting - La Simulazione Numerica

Università degli Studi di Roma "Tor Vergata"

Corso di Laurea e Dipartimento di Ingegneria Meccanica

 
 

Ultimi

Archivio

Autori

Mappa del Sito

English Home Page

Spanish Home Page


Home Page

Archivio Home Page

Ricerca

Karting

Didattica

Collaborazioni

Dicono di noi

Comunicati Stampa

Wallpapers

Contatti

Pubblicazioni

Gli Strumenti del Race Engineering

Associazioni

Canali Televisivi

Federazioni

Persone

Riviste

Tecnologie

Università e Ricerca

Suggest a link


0

La Simulazione Numerica


TVK Ricerca Fluidodinamica


La simulazione assistita dal calcolatore ha assunto, nell'ultimo ventennio, un ruolo predominante nell'ambito della progettazione meccanica. La grande importanza di questa tecnica risiede nella sua capacità di prevedere il futuro, che permette di sperimentare numericamente prima di realizzare materialmente. Decidere presto e bene è l'idea dominante nell'Ingegneria, e la via della simulazione numerica conduce a risultati in maniera rapida ed economica, se confrontata con tecniche di prototipazione e sperimentazione.

La simulazione numerica consente non solo di poter analizzare attentamente una configurazione assegnata, ma anche, e soprattutto, suggerisce quali potrebbero essere nuove soluzioni di layout, potendo testarle senza un grande dispendio di energia. Questo permette di variare molti parametri, degli infiniti presenti, cosa assolutamente improponibile dal punto di vista sperimentale. Il risultato finale potrebbe essere quello di estrapolare due o tre configurazioni realizzabili, riducendo drasticamente il numero di prototipi e di prove da realizzare, nel caso di un progetto nuovo, od il numero di possibili modifiche da attuare in un progetto esistente.

Accanto ai due approcci classici, quello teorico puro e quello sperimentale, trova integrazione una nuova logica di speculazione: la simulazione numerica. Essa non si sostituisce ai primi due mezzi di indagine scientifica, ma in maniera sinergica e compensativa, da questi trae ragion d'essere fornendo elementi divenuti oramai fondamentali per la comprensione e l'interpretazione di teorie ed evidenze sperimentali.


Principali approcci dell'Indagine Scientifica


D'altra parte, se è vero che c'è sempre bisogno di un approccio teorico, oltre che di uno sperimentale ove ciò sia possibile, è evidente che una corretta canalizzazione dello studio teorico in direzioni predeterminate attraverso tecniche di simulazione numerica, può risultare particolarmente vantaggiosa. E' un concetto questo di rilevanza tutt'altro che trascurabile in ambito industriale, dove la messa a punto di prototipi e di prove reali si traduce, nella maggior parte dei casi, in investimenti ingenti in termini economici ed in tempi caratteristici di realizzazione lunghi, relativamente agli standard competitivi imposti dal mercato. Se poi dall'ambito industriale si passa a quello delle competizioni sportive, allora il fattore tempo diventa sicuramente l'aspetto critico della progettazione. Dunque ancora di più bisogna decidere presto e bene e la simulazione numerica non può che essere un grande strumento d'aiuto per il progettista.

In definitiva i vantaggi connessi all'utilizzo di strumenti di simulazione numerica, si legano alla sostanziale riduzione dei tempi e dei costi necessari alla realizzazione di nuovi progetti; alla possibilità di studiare fenomeni e sistemi dove l'approccio di tipo sperimentale non sempre è possibile o è molto difficoltoso; alla possibilità di studiare i sistemi in condizioni critiche ed al limite delle loro prestazioni; al praticamente illimitato livello di dettaglio dei risultati ottenibili.



La simulazione numerica applicata alla Fluidodinamica

L'uso di tecniche di analisi numerica applicate a sistemi fluidodinamici (CFD: Computational Fluid Dynamics), con l'obiettivo di prevedere l'evoluzione di efflussi interni ed esterni, ha assunto negli ultimi due decenni un ruolo fondamentale sia nell'ambito della progettazione che dello sviluppo. L'avvento di strumenti di calcolo sempre più potenti, combinato con la messa a punto di accurati algoritmi numerici di risoluzione, ha infatti rivoluzionato il modo in cui oggi si studia e si applica la dinamica dei fluidi.

La tendenza è quindi quella di far precedere la fase di simulazione numerica allo sviluppo di prototipi, sia in riferimento a condizioni di aerodinamica esterna (flussi esterni) che di flussi interni legati all'evoluzione del fluido motore all'interno del propulsore e pertanto connessi a fenomeni di scambio termico ed a reazioni chimiche. In quest'ottica quindi, i codici CFD rappresentano un potente strumento in grado di fornire una visione, per quanto possibile, parametrizzata dei processi detti, consentendo pertanto approcci di ottimizzazione relativamente rapidi.


Simulazione del campo di moto tridimensionale nel carter di un motore 2T


Ponendo l'attenzione su problemi ti tipo fluidodinamico, la simulazione numerica può essere utilizzata in gran parte della progettazione di un autoveicolo. Codici CFD sono largamente usati in problemi legati ad efflussi interni, come il moto dell'aria nei condotti di aspirazione e scarico, i processi di combustione, di ricambio della carica, di iniezione del combustibile, di omogenizzazione e distribuzione della miscela comburente in camera, di conversione delle specie inquinanti nei catalizzatori. Sono inoltre applicati a problemi di efflussi esterni: lo studio dell'aerodinamica del veicolo o la portanza di eventuali appendici alari, ne costituiscono un esempio. Infine troviamo la recente applicazione dei CFD al moto dell'aria nel vano del motore con particolare attenzione allo scambio termico e alla gestione delle temperature.


Discretizzazione di un motre 4T da competizione



Simulazione delle linee di corrente sulla superficie di un kart comprensivo di pilota


Come già si è avuto modo di accennare, una sola analisi di tipo sperimentale richiederebbe la necessità di realizzare più modelli e più prototipi di prova, affinché sia possibile investigare sull'influenza dei parametri in gioco. Si comprende quindi l'importanza della simulazione numerica in questo ambito. In particolare essa consente di sviluppare una più completa comprensione in termini teorici dei processi in esame; di identificare le variabili chiave di influenza fornendo indicazioni per produrre sviluppi sperimentali razionali e quindi meno costosi; di predire il comportamento in seguito alla variazione di diversi parametri, rendendo possibile una analisi di ottimizzazione delle geometrie e dei controlli.


Indagine numerica del comportamento termo-fluidodinamico di un silenziatore di tipo reattivo. Dall'alto: discretizzazione, campo di temperatura e campo di moto


Quanto detto deve però inquadrarsi in uno scenario che non è solo quello della ricerca e dello sviluppo, ma è anche quello di mercato. In altri termini, a livello industriale, è necessario che l'approccio di simulazione numerica sia il più possibile conveniente non solo in termini di costo, ma anche in termini di tempo di realizzazione, rispetto all'analisi sperimentale.







Hai dimenticato la tua password?



Vuoi essere informato sugli aggiornamenti del sito? Registrati



TVK ©2002-2003 Università degli Studi di Roma "Tor Vergata"
E' vietata la riproduzione non autorizzata dei contenuti del sito.

Sito progettato e realizzato per una risoluzione minima 800x600
Per segnalazioni, rivolgersi al webmaster
Realizzazione 2002