Simulazione CFD: un’alternativa ai test in galleria del vento
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Test in galleria del vento obsoleti? L'ascesa della simulazione CFD
Scopri come la simulazione della fluidodinamica computazionale (CFD) sta rivoluzionando l’analisi aerodinamica, offrendo un’alternativa efficiente ed economica ai tradizionali test in galleria del vento. Scopri i vantaggi, le applicazioni e le nuove prospettive dell’ingegneria moderna.
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CFD: un'alternativa ai test in galleria del vento
Test in galleria del vento
I test in galleria del vento sono stati ampiamente utilizzati per applicazioni industriali e di ricerca negli ultimi cinque decenni.
I test in galleria del vento richiedono attrezzature costose e strumenti sofisticati per misurare una serie di variabili di campo (velocità del vento, carichi di pressione, intensità della turbolenza, ecc.)
Il suo principale limite risiede nel fatto che tali misurazioni sono ottenute solo in alcuni punti precisi della sezione di prova, il che limita notevolmente la comprensione complessiva dei processi evolutivi o transitori di fenomeni complessi instabili (come shredding di vortici, scie turbolente e stratificazione termica ).
Esempio di test in galleria del vento per un edificio a Lille
Esempio di simulazione CFD del vento a La Défense
Le diverse fasi di un test in galleria del vento
Un test in galleria del vento è un test aerodinamico effettuato in una galleria del vento in cui viene studiato il comportamento di un oggetto esposto a un flusso d’aria che simula le condizioni reali.
Ecco le fasi principali di un test in galleria del vento:
1. Definire l’obiettivo: prima di effettuare un test in galleria del vento, è importante definire chiaramente l’obiettivo del test. Potrebbe trattarsi dello studio della resistenza di un veicolo, dell’ottimizzazione della portanza dell’ala di un aereo o della valutazione della stabilità di un edificio al vento.
2. Progettazione del modello: di solito si realizza un modello in scala ridotta dell’oggetto da studiare per poterlo testare nella galleria del vento. Il modello può essere realizzato con diversi materiali, come plastica, legno o anche stampa 3D.
3. Installazione del modello nella galleria del vento: una volta che il modello è pronto, viene posizionato nella galleria del vento in modo che sia esposto al flusso d’aria. Vengono utilizzati supporti e sistemi di misurazione per mantenere il modello in posizione e raccogliere i dati rilevanti durante il test.
4. Impostazione delle condizioni di prova: prima di iniziare il test, è necessario impostare le condizioni di prova, come la velocità del vento, la temperatura e la pressione. Queste condizioni vengono solitamente determinate in base alle specifiche tecniche dell’oggetto di prova.
5. Raccolta dei dati: Durante il test, vengono effettuate diverse misurazioni e osservazioni per valutare il comportamento dell’oggetto nel flusso d’aria. Ciò può includere la misurazione della forza esercitata sull’oggetto (resistenza aerodinamica, portanza), la visualizzazione del flusso d’aria mediante tecniche di visualizzazione (fumo, particelle) o la misurazione delle pressioni sulla superficie dell’oggetto.
6. Analisi dei risultati: una volta raccolti i dati, questi vengono analizzati per trarre conclusioni sul comportamento aerodinamico dell’oggetto. I risultati dei test in galleria del vento vengono spesso presentati sotto forma di relazioni tecniche, grafici o immagini per comunicare le conclusioni dello studio e le eventuali raccomandazioni per ottimizzare l’oggetto testato.
Studio aeraulico nella galleria del vento Eiffel - Crediti @AirDesignLab e @EOLIOS
CFD: un'evoluzione simile a una cassetta degli attrezzi
Modellazione numerica dei test in galleria del vento
La CFD offre una serie di vantaggi rispetto ai test in galleria del vento. Oltre a generare simulazioni in scala reale (piuttosto che i modelli in scala ridotta utilizzati per molte simulazioni fisiche), fornisce anche dati aggiuntivi e permette di confrontare le velocità del vento per un determinato vento contemporaneamente tra due punti.
È possibile effettuare studi idrologici, aeraulici o termici a diverse scale: dalla microelettronica agli studi su edifici e città.
I risultati possono essere visualizzati in modo più chiaro e spiegati al maggior numero di persone possibile.
Simulazione CFD del movimento di una metropolitana in una stazione
CFD: una vasta gamma di applicazioni
Cassetta degli attrezzi che consente:
- Simula il flusso di un fluido intorno o all’interno di un corpo
- Studia il comfort del vento
- Studio dei carichi del vento
Cassetta degli attrezzi termica:
- Studiare gli scambi convettivi
- Studiare scambi conduttivi
- Studia gli scambi radiativi
Cassetta degli attrezzi multifisica:
- Visualizza la dispersione degli inquinanti
- Studia l’estrazione del fumo
- Studia il movimento di polvere, sabbia, ecc.
- Studia il movimento di oggetti, ventagli, ecc.
Studio idrologico
- Flusso del fluido
- Rischio di sommersione
- Possibilità di pioggia o neve
Questi metodi consentono di risolvere una gamma molto ampia di problemi che presenteremo qui.
Le nostre soluzioni specifiche per i data center:
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Ingegneria dei centri dati
Nata in Francia, EOLIOS Ingénierie è la società di consulenza di riferimento per la simulazione termica e aeraulica dei data center in Europa e nel mondo. L’azienda supporta operatori, progettisti e proprietari di progetti in ogni fase della vita di un data center: progettazione, ottimizzazione, ristrutturazione o ampliamento.
Combinando competenze scientifiche all’avanguardia, strumenti di simulazione di ultima generazione e una conoscenza approfondita dell’ecosistema dei data center, EOLIOS Ingénierie è un partner di fiducia per garantire la disponibilità, la sicurezza e le prestazioni energetiche delle infrastrutture IT, anticipando al contempo i problemi di sostenibilità.
EOLIOS
PARIGI – LONDRA – MILANO – MUNICH – MADRID – VARSAVIA – CASABLANCA – EMIRATI ARABI UNITI – USA
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