Riassunto analitico
Il seguente elaborato è incentrato sull'analisi termo-fluidodinamica del moto dell'olio lubrificante all'interno di un riduttore per applicazioni automotive, tramite l'utilizzo di software di simulazione fluidodinamica di tipo meshless, al fine di verificare la corretta lubrificazione dei componenti e di validare i dati sperimentali in termini di coppia resistente e temperatura.
L'efficienza dei sistemi di trasmissione ad ingranaggi riveste un ruolo cruciale nella progettazione di veicoli a basso impatto ambientale. Per raggiungere livelli di efficienza estremamente elevati, la ricerca si concentra su ogni componente del sistema, inclusi tutti gli ingranaggi coinvolti nella trasmissione.
A tal proposito, lo studio delle perdite dovute alla resistenza dell'olio lubrificante e la verifica di una corretta lubrificazione dei cuscinetti e delle zone di ingranamento risultano essere molto importanti.
La CFD (Computational Fluid Dynamics) rappresenta quindi una risorsa fondamentale per stimare l'entità di tali perdite e la bontà della lubrificazione, in quanto essi sono elementi non facilmente investigabili sperimentalmente.
La metodologia computazionale adottata si divide in tre fasi principali: la prima consiste in uno studio del comportamento del solo olio tramite un approccio puramente particellare al fine calibrare il modello, la seconda in uno studio dell'iterazione tra olio ed aria in modo da ottenere risultati più vicini alla realtà, che può essere svolto anche tramite l'introduzione di un solutore FVM (Finite Volume Method) per la fase gassosa, mentre la terza consiste in un'analisi termica del problema, il cui obiettivo è la validazione dei dati di temperatura ottenuti sperimentalmente.
La prima fase può a sua volta essere suddivisa in due step: un primo in cui è stata svolta un'analisi di sensibilità sulla dimensione delle particelle, ed un secondo in cui sono stati simulati più casi di studio tramite vari modelli al fine di determinare l'approccio maggiormente compatibile con il problema in esame.
La seconda fase è invece incentrata, come già detto, sull'accoppiamento tra fase liquida e gassosa ed si divide in tre step: un primo in cui è stato studiato un accoppiamento tra le fasi di tipo One-Way, un secondo in cui è stato esaminato un accoppiamento Two-Way ed un terzo in cui è stato utilizzato un approccio puramente particellare tramite l'uso del modello Gas-Liquid Two-Phase Flow. I risultati provenienti dai diversi approcci sono poi stati confrontati per stabilire quale fosse maggiormente conveniente.
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