Riassunto analitico
Il Sistema di raffreddamento di una vettura gioca un ruolo fondamentale nel mantenimento del livello di temperatura ottimale per il funzionamento del motore, garantendone la massima efficienza e longevità. Nel corso degli anni, i sistemi di raffreddamento si sono evoluti sempre più per soddisfare le esigenze dei veicoli moderni, specialmente quelli ad alte prestazioni. La possibilità di andare a simulare il comportamento del sistema di raffreddamento è quindi uno strumento essenziale per l’industria automobilistica.
Lo scopo di questo lavoro, grazie al supporto di Dallara Automobili, è quello di andare a simulare il comportamento del sistema di raffreddamento di una vettura ad alte prestazioni, sfruttando un codice in-house a parametri concentrati e confrontarne i risultati con quelli di un codice commerciale, Dymola. Il codice in-house, Musa, è stato originariamente sviluppato dai dipartimenti DIEF e DISMI per la simulazione dei flussi d’aria all’interno di gallerie stradali, sfruttando una logica di programmazione ad oggetti in un ambiente di Python3.
Il punto di partenza della simulazione è quello di andare a riprodurre l’intera rete di tubi ed elementi che costituiscono il sistema di raffreddamento in un grafo orientato: una sequenza di nodi e rami, in corrispondenza dei quali verranno definite le proprietà termiche e meccaniche dell’intero sistema. Verranno risolte le equazioni di governo, che consentiranno di andare a riprodurre il comportamento di ogni elemento del sistema.
Si procede quindi con la validazione del codice in-house andando a confrontare i risultati ottenuti con quelli previsti dal codice commerciale Dymola: si osservano minime differenze, dovute prevalentemente a differenti strategie di modellazione.
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Abstract
The cooling system plays a vital role in maintaining optimal temperature levels within a car's engine, ensuring its efficient operation and longevity. Over the years, automotive cooling systems have evolved significantly to meet the demanding requirements of modern vehicles.
Simulating automotive cooling systems has become an essential tool for engineers and researchers in the automotive industry. This work provides an overview of the significance and capabilities of a code developed for simulating automotive cooling systems. The code allows for virtual testing, optimization, and analysis of cooling system designs, facilitating the development of efficient and reliable cooling solutions.
The purpose of this work, thanks to the support of Dallara Automobili, is to simulate the behavior of the cooling system of an high performance car, by using an in-house lumped parameter code and to compare the results with those of a commercial one, Dymola. The in-house code, Musa, was originally developed by the DIEF and DISMI departments for the simulation of air flows in road tunnels, using object-oriented programming logic in a Python3 environment.
The starting point of the simulation is to reproduce the entire network of pipes and elements of the cooling system in an oriented graph: a sequence of nodes and branches, in correspondence of which the thermal and mechanical properties of the whole system will be defined. The governing equations will be solved, which will allow to reproduce the behavior of each element of the system.
Finally occurs the validation of the in-house code by comparing the results obtained with those expected by the Dymola commercial code: minimal differences are observed, mainly due to different modeling strategies.
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