3
Capitolo 2
Definizione del problema
Una qualsiasi procedura di calcolo CFD si articola nelle seguenti fasi: • definizione della geometria del dominio oggetto dell’ analisi;
• generazione della griglia di calcolo, ovvero discretizzazione del dominio computazionale; • scelta dei modelli da adottare nello svolgimento delle simulazioni e impostazione dei
pa-rametri CFD del solutore fluidodinamico; • analisi di sensibilità;
• esecuzione delle prove; • analisi dei risultati ottenuti.
In questo capitolo saranno trattate solo le prime due fasi. Inoltre si stabilirà in quali punti del dominio dovrà essere eseguito il confronto tra i risultati delle simulazioni e i dati sperimentali.
2.1
Definizione della geometria e generazione della mesh
A partire dai files CATIA del disegno costruttivo dell’abitacolo della Ferrari 612 Sca-glietti si è praticata un’ operazione di pulitura del disegno, eliminando tutti i piccoli partico-lari che appesantirebbero solamente la procedura di calcolo e non apporterebbero nessuna variazione qualitativa e quantitativa al flusso. Ad esempio sono state tolti i particolari delle manopole di regolazione dell’aria condizionata, le finiture di pelle presenti sulle pareti latera-li, le maniglie di apertura delle portiere (fig. 2.1). Inoltre si sono dovute creare delle superfici di fondo per ottenere un volume di controllo chiuso.
La geometria così ottenuta definisce il dominio computazionale che sarà oggetto di studio (figg. 2.2 e 2.3).
4
5
Figura 2.2 – Geometria dell’abitacolo della Ferrari 612 Scaglietti
6 Per la realizzazione della mesh di superficie si è utilizzato il software ANSA importando il file di tipo IGES contenente la geometria generata precedentemente. Data la complessità del dominio di calcolo si è deciso di utilizzare unicamente elementi triangolari; in questo modo si è sicuri che tutto il dominio venga meshato e si può ottenere una mesh di una certa qualità. Per quanto riguarda la generazione della mesh di volume si è adoperato TGrid sem-plicemente importando il file .msh contenente la mesh di superficie. Il risultato finale è mo-strato in figura 2.4.
Figura 2.4 – Mesh di volume dell’abitacolo
2.2
Posizionamento delle sonde
I dati sperimentali sono stati ottenuti acquisendo i segnali provenienti da 16 anemo-metri e da 40 termocoppie. Poiché il confronto tra i risultati CFD e dati sperimentali sarà fat-to nei punti dove sono state collocate le sonde è necessario conoscere il loro posizionamen-to all’interno del dominio di calcolo.
7 Durante lo svolgimento delle prove, gli anemometri sono stati così disposti (fig. 2.5): • Anemometro N° 1 Bocchetta sinistra;
• Anemometro N° 2 Bocchetta centrale sinistra; • Anemometro N° 3 Bocchetta centrale;
• Anemometro N° 4 Bocchetta centrale destra; • Anemometro N° 5 Bocchetta destra;
• Anemometro N° 6 Fronte manichino;
• Anemometro N° 7 Spalla sinistra manichino; • Anemometro N° 8 Spalla destra manichino; • Anemometro N° 9 Petto manichino;
• Anemometro N° 10 Addome manichino; • Anemometro N° 11 Mano sinistra manichino; • Anemometro N° 12 Mano destra manichino; • Anemometro N° 13 Coscia sinistra manichino; • Anemometro N° 14 Coscia destra manichino; • Anemometro N° 15 Piede sinistro manichino; • Anemometro N° 16 Piede destro manichino.
Mentre le termocoppie sono state posizionate in questo modo (figg. 2.5, 2.6, 2.7, 2.8): • 5 sulle bocchette di ventilazione (una per ogni bocchetta);
• 4 sul parabrezza; • 4 sul lunotto;
• 4 sui vetri laterali sinistri e 4 su quelli destri; • 6 sul tetto;
• 4 sulle portiere;
• 11 sul manichino (testa, petto, addome, spalla destra e spalla sinistra, mano destra e mano sinistra, coscia destra e coscia sinistra, piede destro e piede sinistro);
• 1 sul sedile passeggero;
8 Osservazione: gli anemometri e le termocoppie posti in corrispondenza delle bocchet-te di ventilazione sono serviti a impostare correttamenbocchet-te le condizioni al contorno di velocity inlet mentre tutte le altre sonde servono per confrontare la soluzione CFD con quella speri-mentale.
