Nell’ambito della progettazione industriale, ci si sta orientando verso l’integrazione di processi e strumenti digitali, che permettono di caratterizzare opportunamente i componenti e simularne le prestazioni.

La scelta di affidarsi ad ambienti di testing virtuale risponde ai cambiamenti radicali che stanno coinvolgendo sistemi e tecnologie. La ricca presenza di competitor sul mercato e la sempre più accentuata complessità dei prodotti impongono un approccio proattivo, capace di cogliere i trend e le opportunità future.

Continua la lettura per scoprire cosa puoi ottenere con la simulazione fluidodinamica computazionale.

La fluidodinamica computazionale (CFD) è la branca della meccanica dei fluidi che utilizza i metodi di analisi numerica per poter risolvere i problemi che prevedono la presenza di fluidi e la loro interazione con l’ambiente circostante.

Tale metodo (in inglese CFD - Computational Fluid Dynamics) permette di simulare il comportamento dei fluidi sia liquidi che gassosi tramite l’analisi numerica e l’utilizzo di algoritmi implementati in un software di calcolo. La CFD viene usata, in diversi settori di mercato come: automotive, aerospace, oil & gas, energetico, chimico-farmaceutico, HVAC, ventilazione, elettrodomestici, food&beverage, sistemi di raffreddamento per l’elettronica, ed altri ancora.

Gli utilizzi dell'atomizzazione di liquidi, nel gergo comune “spray”, sono innumerevoli: combustione, scienze dei materiali, agricoltura, medicina, trattamenti termici, lavorazioni meccaniche, ecc. Per questa ragione la richiesta di comprensione e miglioramento delle prestazioni degli ugelli è notevole. La simulazione di tale fenomeno richiede un approccio multifase con la presenza di una fase continua (gas) ed una dispersa (gocce liquide). La conoscenza delle caratteristiche della fase dispersa non sempre risulta disponibile al progettista che può tuttavia beneficiare dell’ausilio di algoritmi implementati negli strumenti software di simulazione per caratterizzarne le proprietà (diametri, velocità).

Quando pensiamo alle nostre supercar preferite sicuramente nella nostra mente associamo ad ogni immagine, un colore ed un rumore. Ed è quel rumore che noi chiamiamo rombo che spesso ci affascina. Ma è quando si alza il cofano che si scopre il motore, il vero cuore pulsante di tutte le auto. Il recente inizio del campionato di Formula 1 ci ha mostrato la vera arte ingegneristica che si cela nei più sofisticati e innovativi motori a combustione interna. Inoltre le stringenti normative anti inquinamento hanno fatto sorgere molti nuovi quesiti, soprattutto in termini di sostenibilità di questa tecnologia. Una strada è stata aperta dalle benzine verdi che mirano ad abbattere le emissioni a favore di una filiera più ecologica e quindi di una maggiore miscelazione con biocarburanti. Tutto questo mantenendo invariata la potenza espressa in cavalli da un motore endotermico. In questo articolo vedremo quali sfide ingegneristiche devono affrontare gli addetti ai lavori, come la simulazione numerica può essere la soluzione e quali vantaggi si traggono da questa metodologia.

Una delle criticità principali nella progettazione di ventilatori è l’aspetto legato alla rumorosità ed ai parametri acustici. L’acustica è la disciplina che studia la propagazione del suono. Il suono è generato dalla vibrazione di superfici o da fluttuazioni che causano variazioni ed oscillazioni di pressione in un mezzo elastico. Dal punto di vista acustico, il suono ed il rumore costituiscono lo stesso fenomeno, ma il rumore si può definire come suono indesiderato.
L’aeroacustica è una branchia dell’acustica che studia il rumore generato dal moto turbolento o dalle forze aerodinamiche che interagiscono con superfici. Ci sono 4 entità principali nei problemi di aeroacustica: il mezzo, la sorgente, il suono ed il ricettore. Il mezzo di trasmissione è l’aria e le sorgenti sono i flussi che inducono le fluttuazioni di pressione, ovvero strutture transitorie come vortici turbolenti. Le onde viaggiano attraverso il mezzo fino al ricettore (un microfono o l’orecchio umano), che misura il livello del suono.

Veder sfrecciare una Formula 1, una barca a vela sul pelo dell’acqua con i nuovissimi foil o ammirare il decollo di un aereo, sono attimi che spesso ci lasciano senza parole. Queste tre meraviglie sono possibili grazie agli sviluppi ottenuti nel tempo dall’aerodinamica. L’aerodinamica è la branca della fluidodinamica che studia la dinamica dei gas, in particolare dell'aria, e la loro interazione con corpi solidi. Gli ingegneri automobilistici conoscono le sfide dell'ottimizzazione della forma aerodinamica. E chi è appassionato di motorsport ha potuto assistere ai nuovi sviluppi sul tema nel campionato di Formula 1. Alcune parti del design della carrozzeria dell'auto sono notoriamente difficili da ottimizzare aerodinamicamente, come uno specchietto laterale, o altre componenti, perché hanno forme complesse che devono racchiudere componenti meccanici di dimensioni fisse. Per mantenere un vantaggio competitivo e per soddisfare le richieste del mercato, gli ingegneri hanno bisogno di strumenti in grado di automatizzare e semplificare l'ottimizzazione della forma dei design delle carrozzerie. In questo articolo risponderemo alle seguenti domande: quali sono le sfide ingegneristiche? Come la simulazione fluidodinamica può essere la soluzione? E quali vantaggi si conseguono da questo approccio?