ANALISI FLUIDODINAMICA – CFD

Tramite l’analisi CFD (Computational Fluid Dynamics) si risolvono le equazioni di campo della fluidodinamica. L’utilizzo del calcolatore è indispensabile in quanto la soluzione analitica delle equazioni (dette di Navier-Stokes) è possibile solo per casi molto semplici.

 

Quali sono i problemi che possiamo risolvere?

I problemi risolvibili tramite analisi cfd sono diversi; tra i più comuni si possono citare:

  • la risoluzione del campo di moto di flussi (sub o super sonici);
  • lo scambio termico (conduttivo, convettivo ed irraggiamento);
  • la miscibilità di uno o più fluidi;
  • il cambio di fase di uno o più fluidi;
  • la cavitazione;
  • i flussi reagenti;
  • l’aeroacustica;
  • la combustione;

Interessante è la possibilità di accoppiare più ‘fisiche’ interagenti come ad esempio le reazioni chimiche e il moto di flussi ionizzati; questo potrebbe essere il caso degli accumulatori di carica.

Altri esempi di fisiche accoppiate possono essere le problematiche termo-fluidodinamiche, quelle magneto-fluidodinamiche, quelle fluido-strutturali, e molte altre. Le simulazioni possono essere di tipo ‘one way’ o ‘two ways’. Nel primo caso l’interazione tra le due fisiche è trascurabile, quindi possono essere risolte indipendentemente; nel secondo caso la variazione del flusso può deformare le mesh e\o cambiare le proprietà dei mezzi circostanti rendendo indispensabile analisi accoppiate.

Quali sono i vantaggi dell’analisi CFD?

Il vantaggio di un’analisi CFD è lo stesso di tutte le analisi virtuali. Generalmente l’analisi di prototipi virtuali è meno costosa e più veloce rispetto la realizzazione di un componente e la successiva fase di test.

L’analisi virtuale può anche mostrare fenomeni locali difficilmente prevedibili o misurabili.

In ultimo, ma non per importanza, è la possibilità tramite simulazione di trovare l’ottimale del problema analizzato.