CFD

CFD(Computational Fluid Dynamics) è la tecnica che permette lo studio di problemi fluidodinamici  mediante l’utilizzo del computer, trova impiego in molti campi dell’industria e della ricerca per tutte la problematiche che coinvolgono l’azione di fluidi.

Utilizzando il software Comsol Multiphysics abbiamo effettuato delle simulazioni sul nostro modello, ricostruito precedentemente al CAD, in diverse condizioni di velocità, di incidenza sul di esso e cambiando leggermente la forma al modello grazie alla parametrizzazione.

Con questa modalità possiamo comparare i risultati delle diverse prove evidenziando quali sono i parametri più significativi in uno studio fluidodinamico.

ANALISI  IN CONDIZIONE DI MOTO IN RETTILINEO CON DIVERSO ANGOLO DI INCIDENZA DEL FLUIDO E DIVERSE CONDIZIONI OPZIONABILI

• presenza o no del suolo sotto il "profilo
• angolo di incidenza di 0°, 30°, 60°
• modello da reverse, allargato, allungato, più alto

modello senza la presenza del suolo

modello con angolo di incidenza diverso da zero

campo di velocità con presenza di terreno

Descrizione modelli

• Da Reverse(base): LUNG_TOT=630 mm ; LARG_TOT=195 mm ; ALT_TOT=130 mm
• Allargato: LUNG_TOT=630 mm ; LARG_TOT=220 mm ; ALT_TOT=130 mm
• Allungato: LUNG_TOT=700 mm ; LARG_TOT=195 mm ; ALT_TOT=130 mm
• Alto: LUNG_TOT=630 mm ; LARG_TOT=195 mm ; ALT_TOT=150 mm

Modalità di simulazione

• importazione del modello CAD "chiuso" per evitare microfori che renderebbero impossibile la sottrazione booleana in Comsol
• creazione del volume di controllo
• sottrazione booleana
• impostazione delle condizioni inizialie di bordo: a monte viene impostata la velocità della vena fluida su tre diverse soluzioni possibili di 20-40-60 m/s, a valle viene impostata la pressione che nel nostro caso è quella ambiente(1 atm)
• il resto del dominio e impostato su open boundary
• creazione della mesh
• identificazione delle componenti di forza nelle tre direzioni x, y e z agenti sul modello
• calcolo dei coefficienti di Drag e di Lift

N.B.: i risultati ottenuti nelle diverse simulazioni devono essere presi e giudicati in modo critico perchè il coefficiente di Drag e di Lift sono numeri adimensionali funzione solo dell' angolo di incidenza della vena fluida sul modello e questo a noi non accade. Di conseguenza abbiamo effettuato una media sulle 3 velocità per ogni tipologia di simulazione in modo da poter confrontare i risultati ottenuti.

SIMULAZIONE SENZA TERRENO

Incidenza nulla

Il modello che risulta avere un Cx minore è quello "allargato".

Incidenza di 30°

Il modello che risulta avere un Cx minore è quello "allungato".

Il modello che risulta avere un Cx minore è quello "allungato".

SIMULAZIONE CON LA PRESENZA DEL TERRENO

Incidenza nulla

Il modello che risulta avere un Cx minore è quello "da reverse".

Incidenza di 30°

Il modello che risulta avere un Cx minore è quello "allungato".

Il modello che risulta avere un Cx minore è quello "allungato".

Notiamo che passando da una simulazione senza terreno ad una con il terreno, per qualsiasi tipo di incidenza presa in considerazione,
i Cx variano leggermante di qualche centesimo.