Perché le analisi numeriche

Qualsiasi prodotto necessita di verifica durante la spirale di progettazione e questa verifica può essere più o meno complessa e costosa a seconda dell’utilizzo per il quale l’oggetto è destinato. Nel caso della verifica di dispositivi destinati ad interagire con un fluido i costi possono essere rilevanti. Inoltre non sempre è possibile investigare ogni aspetto di questa interazione.

La fluidodinamica computazionale (o più brevemente CFD, dall’inglese “Computational Fluid Dynamic”) è una tecnologia relativamente recente che, come gran parte delle tecniche numeriche costose in termini computazionali, ha legato la sua evoluzione alla crescita della potenza delle macchine di calcolo. Con le tecniche CFD oggi è possibile studiare problemi che spaziano dalla fluidodinamica incomprimibile multifase all’aerodinamica ipersonica. Esempi di problemi comunemente studiati con tecniche CFD in vari ambiti dell’ingegneria sono:

Aerospazio

  • prestazioni aerodinamiche di velivoli
  • stima delle caratteristiche di stallo
  • rientro in atmosfera
  • prestazioni di prese dinamiche
  • aeroelasticità delle strutture

Automotive

  • aerodinamica del veicolo
  • interazione fra veicoli in moto relativo
  • prestazioni di sistemi di raffreddamento
  • condizionamento interno

Motori

  • prestazioni di turbomacchine
  • dinamica della combustione
  • scambi termici

Navale

  • prestazioni di scafi plananti e dislocanti
  • dinamica in moto ondoso
  • studio delle manovre
  • aerodinamica delle vele

Vantaggi nell’utilizzo della CFD

Le tecnologie CFD non sono solo un banco di prova, una galleria del vento o una vasca navale “virtuale”. Sono potentissimi “strumenti di design” che non solo permettono di accelerare il processo di progettazione ma aiutano ad esplorarne i limiti. Fra i principali benefici derivanti dall’utilizzo della CFD si possono elencare le possibilità di:

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  • verificare virtualmente le prestazioni del progetto;
  • approfondire la validità concettuale;
  • incrementare efficacemente le prestazioni;
  • stimolare l’innovazione accelerando il processo di design;
  • ridurre i costi di sviluppo e di certificazione;
  • ridurre i costi di verifica sperimentale;
  • studiare aspetti che non sono investigabili sperimentalmente.

Qual’è il nostro supporto

Design Methods dispone di competenze che operano con tecniche CFD in ambito aerospaziale da ormai due decenni utilizzando strumenti commerciali e codici di ricerca. Offriamo servizi di analisi CFD:

  • stazionarie e instazionarie;
  • comprimibile e incomprimibile;
  • laminare e turbolenta;
  • mono e multifase (due o più fluidi che interagiscono fra di loro);
  • mono e multiframe (sistemi di riferimento in moto relativo);
  • 6DOF (dinamica di corpi in movimento a 6 gradi di libertà);
  • interazione fluido struttura.

 

Link a studi in ambito aerospaziale, automotive e navale.