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Capitolo 8
Conclusione e sviluppi futuri
Lo studio effettuato fa parte di un progetto finalizzato da una parte a valutare se l’analisi CFD è uno strumento valido per le simulazioni in abitacolo e parallelamente individuare un indice per la valutazione del comfort termico in abitacolo.
La prima parte del lavoro è stato incentrato sulla valutazione del flusso freddo con ipotesi di non stazionarietà; dati risultati ottenuti si dedurre che:
○ volendo fare simulazioni non stazionarie il software FLUENT richiede il parametro fondamentale Time Step Size; a seguito delle prove effettuate si può scegliere tale valore pari a ∆t=0.05s per poter valutare al meglio tutte le oscillazioni delle grandezze;
○ le simulazioni effettuate con ipotesi stazionarie confermano che sia le distribuzioni di pressioni e che di velocità ottenute sono compatibili con quelle ottenute nelle simulazioni con ipotesi di stazionarietà e offrono un indice di convergenza temporale migliore;
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○ in questa fase progettuale non è opportuno effettuare simulazioni non stazionarie in quanto i risultati cui si può pervenire non aggiungono niente ai dati ottenuti con simulazioni non stazionarie.
Per quanto riguarda la formulazione dell’indice di comfort si può affermare che:
○ le grandezze fondamentali per la valutazione del comfort sono quattro: 1. temperatura dell’aria;
2. temperatura media radiante; 3. umidità relativa;
4. velocità dell’aria;
○ per quanto riguarda gli aspetti fisiologici è necessario mantenere in equilibrio l’equazione di bilancio del corpo umano;
○ considerando le cause di disagio localizzato si devono considerare:
o i fenomeni connessi con la probabile presenza di raffiche in abitacolo; o i gradienti di temperatura, verticali e laterali, eventualmente presenti
nell’autovettura;
○ è stata formulata un’espressione dell’indice di comfort globale formato da quattro indici particolari per considerare tutti gli aspetti relativi al comfort termico;
○ sono stati infine scelti i punti di controllo nei quali valutare le grandezze di riferimento.
8.1
SVILUPPI FUTURI
I possibili sviluppi futuri sono molteplici e riguardano entrambe le parti trattate. Per quanto riguarda l’analisi CFD il passo successivo deve prevedere l’attivazione dell’equazione dell’energia e quindi valutare lo scambio termico, lavoro già in fase di studio.
A questo deve seguire la valutazione contemporanea degli effetti del flusso esterno al veicolo fino ad arrivare all’inclusone nel modello del carico termico derivante dalle condizioni climatiche esterne all’abitacolo.
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Infine si dovrà rimuovere la condizione di stazionarietà per valutare l’andamento delle grandezze nel tempo ma soprattutto i transitori partendo da situazioni climatiche avverse.
Per quanto riguarda la parte legata alla strutturazione dell’indice il lavoro svolto è teorico, anche se basato su lavori fondati su prove sperimentali, dunque sono necessari vari approfondimenti mediante prove sperimentali:
○ Verifica dell’indice globale e parziale: valutare se i quattro indici particolari influiscono in ugual misura nella valutazione del comfort complessivo del passeggero;
○ Analisi si sensibilità ai parametri scelti: verificare che le grandezze selezionate sono necessarie e sufficienti per la valutazione del comfort in abitacolo e che i punti di controllo scelti sono adeguati;
○ Applicabilità della formula: accertarsi che le grandezze necessarie alla formula sono calcolabili, in tutti i punti di controllo, sia facendo analisi CFD, sia prove in galleria del vento che prove su strada.
○ Calibratura delle grandezze: gli indici sono calibrati imponendo varie ipotesi le quali determinano la strutturazione dell’indice, cambiando tali presupposti i valori estrapolati dall’indice possono cambiare.
Un’indagine approfondita si dovrà fare, in modo particolare, sull’indice relativo alla raffica in quanto i dati da cui si è derivata la formulazione definitiva sono quelli più distanti dalle condizioni presenti in un abitacolo di un’autovettura;
○ Confronto con dati pregressi: nel caso di poter disporre di dati relativi a delle vetture utilizzate per prove su strada o in galleria del vento, effettuare il calcolo dell’indice di comfort nelle varie condizioni e confrontarlo coi dati a disposizione;
○ Valutazione impatto non stazionarietà: questo ultimo aspetto è il più difficile da affrontare ma la possibilità di valutazione dell’indice nei transitori è essenziale per fare una stima completa del comfort termico.
