Riassunto analitico
Il comportamento del radiatore caldo delle vetture da Formula 1 è oggi soggetto di studi da parte delle case automobilistiche interessate, obiettivo di questo lavoro di tesi è proprio quello di studiare il suo comportamento e sviluppare un sistema meccanico freddo che simuli tali effetti sul flusso d'aria.
Il progetto è stato avviato in collaborazione con Ferrari, la quale ha fornito strumenti e costante supervisione al lavoro svolto.
Per motivi di segretezza non è stato possibile ottenere direttamente i dati di misura del radiatore caldo della formula 1 da parte di Ferrari, per cui come primo step è stato necessario modellare matematicamente il comportamento del mezzo in questione: i risultati ottenuti sono stati validati da Ferrari e assunti come target della ricerca.
Studiando il modello matematico sviluppato è stata individuata la peculiarità del comportamento del radiatore caldo in un incremento di permeabilità con l'aumento della pressione dinamica del flusso.
La soluzione da noi individuata si materializza in una membrana in elastomero micro-forata lungo tutta la superficie, capace, deformandosi sottoposta alla pressione del flusso d'aria, di incrementare i fori presenti sulla superficie, e quindi simulare l'aumento di permeabilità.
Il modello matematico che descrive gli effetti di questo sistema meccanico si divide in una parte strutturale ed una fluidodinamica.
Assume quindi la massima espressione nella scrittura di un codice di calcolo iterativo, chiamato Simplified-Fluid-Structure-Interaction (S-FSI), nel quale dando come input la geometria e la rigidezza della membrana restituisce come output la curva di pressione generata in funzione della velocità di inlet.
Dai risultati teorici ottenuti emerge che la soluzione proposta può replicare al meglio il target, ma non solo.
Per renderla versatile è stato sviluppato un secondo processo iterativo (Look-up table), grazie al quale è possibile fornire un andamento di pressione target, e ottenere il dimensionamento della membrana che più si avvicina a tale target.
Gli ottimi risultati del modello teorico che descrive il comportamento della membrana sono stati confermati dalle sperimentazioni in galleria del vento per radiatori, accertando il buon esito del progetto.
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