2 Cenni sui meccanismi di scambio termico in Fluent Sommario Introduzione Indice

I

Indice

Sommario

Introduzione

2 Cenni sui meccanismi di scambio termico in

Fluent

2.1 Conduzione

2.2 Convezione

2.3 Irraggiamento

2.3.1 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

3.1 Introduzione all’analisi CFD

3.2 Pre-processing

3.3 Generazione della griglia

3.4 Impostazione del solutore

3.5 Condizioni al contorno

3.5.1 “ 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

III

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

4 Impostazione della termica nel solutore ed

analisi dei risultati

4.1 Introduzione

4.2 Simulazione del raffreddamento dell’abitacolo

4.3 Simulazione del riscaldamento dell’abitacolo

4.4 Analisi dei risultati

4.4.1 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

5.1 Introduzione

5.2 Coordinate degli anemometri

5.3 Coordinate delle termocoppie

5.4 Confronto dei risultati sperimentali con quelli delle

simulazioni Fluent

5.4.1 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

Appendice A

Appendice B

V

Appendice D

Appendice E

Appendice F

Bibliografia