L’analisi fluidodinamica computazionale (CFD – Computational Fluid Dynamics) è uno strumento di indagine notevolmente potente per lo studio del comportamento dei fluidi all’interno di una macchina idraulica. Fino ad oggi, i limiti computazionali imposti dalle tecnologie ed il considerevole impiego di tempo limitavano l’utilizzo della CFD a sole applicazioni e studi di elevato interesse tecnologico ed economico. Oggi, grazie al superamento dei limiti informatici ed alla riduzione dei tempi di calcolo, la fluidodinamica computazionale trova utilizzo anche in realtà industriali di mediopiccole dimensioni e viene applicata anche per prodotti a basso costo ed a contenuto tecnologico meno elevato. Le simulazioni fluidodinamiche, sebbene di grande potenza descrittiva e di grande aiuto nella comprensione dei fenomeni complessi, non possono però in alcun modo sostituire la progettazione preliminare delle macchine idrauliche, che viene svolta con approcci mono- o bidimensionali. Questa fase permette infatti di ottenere, a partire dai principali parametri di progetto, la definizione della tipologia, delle dimensioni principali e la morfologia di partenza dei componenti principali della macchina (ingresso, girante, voluta). Nel lavoro viene presentato lo sviluppo, la messa a punto e l’applicazione ad un caso test di una metodologia integrata mono- e tridimensionale per la progettazione di macchine idrauliche operatrici. Questa attività è scaturita dalla collaborazione tra la ditta Zenit Italia S.r.l. di Modena ed il Dipartimento di Ingegneria di Ferrara all’interno di un progetto di ricerca mirato alla definizione di una metodologia di progettazione avanzata con utilizzo di metodi monodimensionali integrati e di strumenti di simulazione tridimensionali. La metodologia è stata quindi applicata allo studio di un elettropompa di produzione della Zenit. Lo studio è stato focalizzato su una macchina adatta al trattamento delle acque cariche, caratterizzate quindi da basso numero di pale, con girante aperta, e con ampi passaggi liberi, generalmente poco studiate nella letteratura classica.
Una metodologia integrata mono-tridimensionale applicata alla progettazione di macchine idrauliche
PINELLI, Michele;
2009
Abstract
L’analisi fluidodinamica computazionale (CFD – Computational Fluid Dynamics) è uno strumento di indagine notevolmente potente per lo studio del comportamento dei fluidi all’interno di una macchina idraulica. Fino ad oggi, i limiti computazionali imposti dalle tecnologie ed il considerevole impiego di tempo limitavano l’utilizzo della CFD a sole applicazioni e studi di elevato interesse tecnologico ed economico. Oggi, grazie al superamento dei limiti informatici ed alla riduzione dei tempi di calcolo, la fluidodinamica computazionale trova utilizzo anche in realtà industriali di mediopiccole dimensioni e viene applicata anche per prodotti a basso costo ed a contenuto tecnologico meno elevato. Le simulazioni fluidodinamiche, sebbene di grande potenza descrittiva e di grande aiuto nella comprensione dei fenomeni complessi, non possono però in alcun modo sostituire la progettazione preliminare delle macchine idrauliche, che viene svolta con approcci mono- o bidimensionali. Questa fase permette infatti di ottenere, a partire dai principali parametri di progetto, la definizione della tipologia, delle dimensioni principali e la morfologia di partenza dei componenti principali della macchina (ingresso, girante, voluta). Nel lavoro viene presentato lo sviluppo, la messa a punto e l’applicazione ad un caso test di una metodologia integrata mono- e tridimensionale per la progettazione di macchine idrauliche operatrici. Questa attività è scaturita dalla collaborazione tra la ditta Zenit Italia S.r.l. di Modena ed il Dipartimento di Ingegneria di Ferrara all’interno di un progetto di ricerca mirato alla definizione di una metodologia di progettazione avanzata con utilizzo di metodi monodimensionali integrati e di strumenti di simulazione tridimensionali. La metodologia è stata quindi applicata allo studio di un elettropompa di produzione della Zenit. Lo studio è stato focalizzato su una macchina adatta al trattamento delle acque cariche, caratterizzate quindi da basso numero di pale, con girante aperta, e con ampi passaggi liberi, generalmente poco studiate nella letteratura classica.I documenti in SFERA sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
