l'aspirazione perimetrale Trend di mercato - Vortice
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8 PROGETTAZIONE La prima applicazione del FEM in Vortice avvenne su un prodotto storico: un ventilatore a soffi tto, la cui prima progettazione era antecedente alla disponibilità dei programmi di analisi strutturale. Nella progettazione della nuova gamma dei ventilatori a soffi tto, la simulazione FEM assicurò il corretto dimensionamento degli attacchi pala, garantendo quella resistenza alla fatica strutturale indotta dalla pressione dell’aria e, quindi, quella durata del prodotto che ha reso famoso il ventilatore da soffi tto Vortice. Più di recente, un’altra applicazione decisiva del FEM è stata nella progettazione del nuovo aspiratore elicocentrifugo da condotto LINEO ES. PROGRAMMI DI SIMULAZIONE CFD I programmi di calcolo CFD consentono di simulare il comportamento fl uidodinamico e/o termico di fl uidi in movimento all’interno di una macchina, rappresentata “virtualmente” da un opportuno modello matematico. Sono software dedicati ad una progettazione molto evoluta, con una diffusione aziendale molto limitata, in quanto gli investimenti economici in hardware e software Il CFD in ambito Aerospace Il Vortice n. 130 - novembre 2012 sono piuttosto elevati. Rappresentano un reale vantaggio competitivo e richiedono competenze tecniche non comuni e un processo di sviluppo prodotto aziendale avanzato. Nati nei settori Aerospace e Automotive, i software di simulazione CFD sono stati successivamente estesi e adattati anche in altri settori, tra cui anche quello della ventilazione. Questi software consentono, tra le varie potenzialità, di stimare il rendimento di una macchina senza realizzare prototipi fisici, permettendo una più approfondita comprensione dei fenomeni fluidodinamici e, a parità di tempo, anche l’esplorazione di molteplici soluzioni Il CFD in una macchina VORTICE LINEO ES: analisi del comportamento strutturale per effetto della forza centrifuga progettuali alternative senza, in defi - nita, “costruire” nulla. Le grandezze “virtualmente misurabili” con i modelli matematici di simulazione CFD sono generalmente: • Prestazioni (portate, pressioni, velocità, consumi di potenza, ...); • Rendimenti (aeraulici o di scambio termico); • Rumorosità (vorticosità dei moti fl uidodinamici). L’analisi “virtuale”di queste grandezze consente di ottimizzare la forma e le dimensioni dei singoli componenti della macchina analizzata, in modo da monitorare e migliorare le prestazioni durante la fase di progettazione. La disponibilità di queste informazioni funzio-
nali nelle fasi di impostazione di un nuovo prodotto rappresenta un vantaggio determinante per il progettista, soprattutto quando deve pensare ad una macchina differente rispetto ai prodotti dei principali competitors. Negli ultimi anni, uno dei parametri prestazionali più richiesti dai clienti fi nali è il Comfort Acustico. Le analisi CFD consentono di valutare le prestazioni di rumore “aerodinamico” causato dalle vorticità fl uidodinamiche. L’ottimizzazione delle forme geometriche consente di trovare il miglior compromesso tra prestazioni attese e comfort acustico. Sfruttando quindi le potenzialità offerte dagli strumenti della Prototipazione Virtuale, la ricerca Vortice è impegnata costantemente nello sviluppo dei suoi prodotti, attuali e futuri, per migliorare svariati aspetti, quali ad esempio la riduzione dei consumi energetici, l’economicità, l’affi dabilità, le prestazioni. Le sperimentazioni eseguite nei Laboratori certifi cati Vortice su prototipi fi sici hanno confermato un elevato grado di corrispondenza tra le simulazioni computerizzate e la realtà misurata con precise strumentazioni. L’uso intensivo di queste tecniche computerizzate consente, quindi, di CFD: Vortici prodotti in un aspiratore elicoidale intubato VORTICE Linee di fl usso in un aspiratore elicoidale intubato VORTICE Schema di fl usso della Progettazione di Prodotto: approccio classico Curva di rumorosità simulata di un elicoidale intubato VORTICE Il Vortice n. 130 - novembre 2012
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nuovo prodotto rappresenta un vantaggio<br />
determinante per il progettista,<br />
soprattutto quando deve pensare<br />
ad una macchina <strong>di</strong>fferente rispetto ai<br />
prodotti dei principali competitors.<br />
Negli ultimi anni, uno dei parametri<br />
prestazionali più richiesti dai<br />
clienti fi nali è il Comfort Acustico.<br />
Le analisi CFD consentono <strong>di</strong> valutare<br />
le prestazioni <strong>di</strong> rumore “aero<strong>di</strong>namico”<br />
causato dalle vorticità fl uido<strong>di</strong>namiche.<br />
L’ottimizzazione delle<br />
forme geometriche consente <strong>di</strong> trovare<br />
il miglior compromesso tra prestazioni<br />
attese e comfort acustico.<br />
Sfruttando quin<strong>di</strong> le potenzialità<br />
offerte dagli strumenti della Prototipazione<br />
Virtuale, la ricerca <strong>Vortice</strong><br />
è impegnata costantemente nello<br />
sviluppo dei suoi prodotti, attuali e<br />
futuri, per migliorare svariati aspetti,<br />
quali ad esempio la riduzione dei<br />
consumi energetici, l’economicità,<br />
l’affi dabilità, le prestazioni.<br />
Le sperimentazioni eseguite nei<br />
Laboratori certifi cati <strong>Vortice</strong> su prototipi<br />
fi sici hanno confermato un elevato<br />
grado <strong>di</strong> corrispondenza tra le<br />
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misurata con precise strumentazioni.<br />
L’uso intensivo <strong>di</strong> queste tecniche<br />
computerizzate consente, quin<strong>di</strong>, <strong>di</strong><br />
CFD: Vortici prodotti in un aspiratore elicoidale<br />
intubato VORTICE<br />
Linee <strong>di</strong> fl usso in un aspiratore elicoidale intubato VORTICE<br />
Schema <strong>di</strong> fl usso della Progettazione<br />
<strong>di</strong> Prodotto: approccio classico<br />
Curva <strong>di</strong> rumorosità simulata <strong>di</strong> un elicoidale intubato VORTICE<br />
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