Fluido 445- Aprile 2022

25 fluidotecnica 445 • aprile 2022 interne, perché comportano un maggiore assorbimento di potenza, e minimizzare la forza di flusso; quest’ultima è generata dal passaggio del fluido all’interno della valvola e tende sempre a chiudere la sezione di passaggio. Una bassa forza di flusso permette di ridurre la forza di azionamento che serve a mantenere in posizione il cassetto principale. Queste due esigenze sono in contrasto, quindi lo studio che è stato eseguito ha avuto lo scopo di trovare la configurazione geometrica ottimale che permettesse di ottenere una soluzione di compromesso. In figura 2 è visibile la simulazione di una valvola limitatrice di pressione ad ottura- tore conico [2]. La limitatrice è una valvola che idealmente dovrebbe mantenere a monte di sé una pressione perfettamente costante in fase di regolazione. Tuttavia, anche in questo caso, la forza di flusso tende a chiudere l’otturatore, quindi, la pressione regolata aumenta al crescere della portata smaltita. Per compensare tale effetto negativo si usa un deflettore contro il quale impatta il getto di fluido, in modo da generare una forza in dire- zione opposta. Il tal caso la simulazione permette di capire qual è la forma op- portuna del deflettore. Contrariamente al caso del distributore, dove tutti gli elementi mobili sono mantenuti in po- sizione fissa durante la simulazione, nel caso della limitatrice si deve considerare anche il movimento dell’otturatore, per- ché la pressione regolata è funzione del suo punto di equilibrio. Si tratta pertanto di accoppiare il campo di pressione con la dinamica dell’otturatore e quindi la griglia computazionale non sarà rigida, ma potrà traslare e deformarsi durante la simulazione. Pompa a palette Un’altra applicazione tipica con griglia mo- bile è la pompa a palette di figura 3, dove ci sono celle fisse e altre che ruotano attorno all’asse del rotore e si deformano, dato che le camere della pompa sono a volume variabile per poter aspirare e mandare il fluido [3]. Interessante applicazione del CFD è studiare la capacità di riempimento ad alta velocità. Infatti, idealmente la porta- ta mandata dalla pompa dovrebbe essere proporzionale alla velocità di rotazione. Nella realtà si osserva che superata una velocità limite la portata satura, questo perché il fluido che arriva dal condotto di aspirazione non ha energia sufficiente per entrarenelle camere a volume variabile che si stanno muovendo troppo velocemente. Il modello CFD permette di ottimizzare la geometria della pompa permassimizzare il riempimento. In conclusione, la simulazio- ne CFDpermette di analizzare diversi feno- meni fisici nei componenti oleodinamici, la cui comprensione permette limitare il numero di prototipi da costruire e il tempo dedicato alla sperimentazione. M. Rundo, Politecnico di Torino, dipartimento energia, Fluid Power Research Laboratory. Bibliografia [1] P. Fresia, M. Rundo, CFD Simulation of a Post-Compensated Load Sensing Directional Control Valve, E3S Web Conf. 312, 2021. [2] R. Finesso, M. Rundo, Numerical and experimental investigation on a conical poppet relief valve with flow force compensation, Int. Journal of Fluid Power 18(2): 111-122, 2017. [3] M. Rundo, G. Altare, P. Casoli, Simulation of the Filling Capability in Vane Pumps, Energies 12(2), 283, 2019. Figura 1. Griglia computazionale e campo di pressione calcolato per un distributore oleodinamico. Figura 2. Campo di velocità in una valvola limitatrice ad otturatore con deflettore. Figura 3. Campo di pressione e velocità in una camera di una pompa a palette durante la fase di aspirazione.