PRO 453

46 progettare 453 • aprile 2023 SOFTWARE d’aria nella presa d’aria di un veicolo in movimento. Nella figura di apertura dell’ar- ticolo e figura 1, le linee di flusso sono state aggiunte nella simulazione visiva in modo che l’utentepossavedereesattamentequel- lo che succede. Nella figura 2 i flussi d’aria sono colorati inbase alla temperatura, l’aria calda esce dal vanomotore e la circolazione dell’aria è chiaramente visibile. Se eseguita nella fase iniziale di progettazione, questa simulazione permetterebbe all’utente di migliorare la ventola. Un’ampia casistica La vera potenza del moderno software CFD sta nella capacità di modellare migliaia di parti compresa la fisica rilevante. Tutti i componenti possono essere sottoposti a test termici approfonditi in un ambien- te virtuale dove verificare subito se una parte è idonea all’utilizzo e non aspettare quindi la fase di prototipazione fisica. Ad esempio, si può valutare e diminuire il ricircolo dell’aria calda intorno ai percorsi dello scambiatore di calore, oppure posi- zionare lo scambiatore di calore e lo sfiato in posizioni dove possano massimizzare l’uniformità del flusso. Ottimizzando il flusso d’aria attraverso gli scambiatori di calore, possiamo ridurre la velocità o le dimensioni della ventola, il che può aiu- tare anche a ridurne il rumore (figura 3). Possiamo ottimizzare anche il flusso d’aria attraverso l’aspirazione, facendo in modo che l’aria fredda venga aspirata limitando il ricircolo di quella calda. La CFD può essere usata per lo studio del comfort di guida (fi- gura 4) e per assicurarsi che l’elettronica e altri componenti sensibili alla temperatura (figura 5) non siano posizionati in una zona dove si raccoglie aria calda. L’obiettivo è quello di ridurre o eliminare la probabilità di guasti termici anche prima che il primo prototipo fisico venga creato. Efficace ambiente di simulazione Un approccio moderno alla simulazione della gestione termica per le attrezzature pesanti deve comprendere la simulazione di sistemi, la simulazione CFD ibrida o integrata e la simulazione CFD completa e, per essere il più efficiente possibile, deve prevedere simulazioni in base alle necessità dei progettisti. Possiamo anche parlare di processo circolare, poiché i pro- blemi scoperti nella fase di simulazione CFD completa possono portare a nuovi cicli di simulazioni di sistemi e ibride, che consentiranno di trovare soluzioni rapidamente. I produttori di componenti e macchine per il movimento terra operano in un ambiente sempre più competitivo che richiede loro di sviluppare prodotti sempre più complessi con caratteristiche di efficienza e con tempi di commer- cializzazione sempre più brevi. L’utilizzo delle soluzioni di simulazione Simcenter di Siemens consente di eseguire un nu- mero di simulazioni e test notevolmente superiore rispetto all’utilizzo di prototipi fisici, ed essenzialmente trasforma la fase di prototipazione in un processo di verifica, dove la probabilità di incappare in problemi termici importanti è molto bassa. Il risultato è un dimezzamento del numero di prototipi fisici necessari e una riduzione dei costi di sviluppo, con il conseguente aumento della competiti- vità delle aziende. Fonte Siemens Digital Industries Software. D. Redaelli, business development manager Cosmos Italia; L. Verderame, marketing manager ATS Team3D. Figura 3. Dettaglio ventola raffreddamento e motore. Figura 4. Climatizzazione cabina e studio del comfort di guida. Figura 5. Esempio di analisi CFD su apparecchiatura elettrica.