I
Indice
Sommario
1Introduzione
22 Cenni sui meccanismi di scambio termico in
Fluent
42.1 Conduzione
42.2 Convezione
52.3 Irraggiamento
62.3.1 Modelli di irraggiamento presenti nel solutore 9
2.3.1.1 Discrete transfer radiation model ( DTRM ) 9
2.3.1.2 P-1 radiation model 11
2.3.1.3 Rosseland radiation model 11
2.3.1.4 Surface-to-surface (S2S ) radiation model 12
2.3.1.5 Discrete ordinates ( DO ) radiation model 12
2.3.1.6 Discretizzazione e pixellizzazione 14
2.3.2 Condizioni al contorno 15
2.3.2.1 “Opaque walls” 15
2.3.2.2 “Semi-trasparent walls” 16
2.3.3 Parametri per la scelta del modello di irraggiamento 19
II
2.3.4 Modelli di irraggiamento solare 23
2.3.4.1 Modelli di irraggiamento solare 23
2.3.4.2 Solar ray tracing 24
2.3.4.3 DO irradiation 27
3 Modalità di impostazione dei parametri CFD
293.1 Introduzione all’analisi CFD
293.2 Pre-processing
313.3 Generazione della griglia
353.4 Impostazione del solutore
413.5 Condizioni al contorno
453.5.1 “ Mass flow inlet ” 46
3.5.2 “ Pressure far-field ” 48
3.5.3 “ Pressure outlet ” 50
3.5.4 Condizione al contorno: “ Wall ” 51
3.5.4.1 “ Temperature ” 53
3.5.4.2 “ Heat Flux ” 53
3.5.4.3 “Convective Heat Transfer ” 54
3.5.4.4 “ External Radiation ” 55
3.5.4.5 “ Mixed ” 55
3.5.5 Bocchette di ingresso del flusso in abitacolo 56 3.5.6 Bocchette di uscita del flusso in abitacolo 57
3.6 Materiali
58III
3.6.2 Proprietà standard per materiali solidi 60 3.6.3 Proprietà dei materiali in presenza di un modello di
irraggiamento 61
3.6.3.1 Coefficiente di assorbimento 62
3.6.3.2 Indice di rifrazione 65
3.6.3.3 Scattering 66
3.6.4 Proprietà dei materiali utilizzati nelle simulazioni 66
3.7 Valori di riferimento
684 Impostazione della termica nel solutore ed
analisi dei risultati
694.1 Introduzione
694.2 Simulazione del raffreddamento dell’abitacolo
724.3 Simulazione del riscaldamento dell’abitacolo
754.4 Analisi dei risultati
784.4.1 Analisi della simulazione del raffreddamento
dell’abitacolo 79
4.4.1.1 Campo di temperatura statica 79
4.4.1.2 Campo di velocità 83
4.4.1.3 Campo di pressione statica 86
IV
4.4.2 Analisi della simulazione del riscaldamento
dell’abitacolo 91
4.4.2.1 Campo di temperatura statica 91
4.4.2.2 Campo di velocità 95
4.4.2.3 Campo di pressione statica 98
4.4.2.4 Campo di densità 101
5 Confronto dei risultati
1035.1 Introduzione
1035.2 Coordinate degli anemometri
1065.3 Coordinate delle termocoppie
1115.4 Confronto dei risultati sperimentali con quelli delle
simulazioni Fluent
1205.4.1 Confronto tra i risultati sperimentali e quelli della simulazione Fluent nel caso del raffreddamento dell’
abitacolo 120
5.4.2 Confronto tra i risultati sperimentali e quelli della simulazione Fluent nel caso del riscaldamento dell’
abitacolo 122
5.4.3 Valutazione dei valori ottenuti nelle misurazioni in galleria e nella simulazione Fluent 125
6 Conclusioni
131Appendice A
134Appendice B
140V
