Riassunto analitico
Il progetto di tesi consiste nella caratterizzazione e simulazione CFD di una elettrovalvola 2/2 ad otturatore, normalmente chiusa, pilotata, a cartuccia avvitabile. Tale valvola è tipicamente utilizzata come dispositivo di blocco o mantenimento del carico per circuiti ad alta pressione. Nello studio di tale prodotto si è focalizzata l’attenzione principalmente su due obiettivi: la caratterizzazione della valvola e il miglioramento di prestazioni e tempi di risposta relativamente alla variazione del rapporto dei diametri dei fori di pilotaggio.
Il lavoro svolto è stato diviso principalmente in tre fasi.
Durante la prima fase si è effettuato uno studio approfondito del prodotto e delle condizioni di funzionamento di quest’ultimo. E’ stato evidenziato un set di fattori che sono risultati più influenti e, data la complessità nel determinare l’interazione reciproca tra di essi, si è deciso di valutare gli effetti di ciascuno di essi lasciando invariati gli altri.
In questa fase sono state individuate le condizioni di lavoro più critiche della valvola e i limiti di funzionamento in relazione alle variabili ritenute determinanti, quali pressione, portata di fluido e forze in gioco.
Dopo aver acquisito piena conoscenza del prodotto, si è proceduti con la seconda fase, caratterizzata dalla realizzazione di un modello CFD della valvola sul software Flow Simulation di SoldiWorks. Tale modello ha consentito di comprendere le caratteristiche che assume il flusso di fluido durante l’intero processo di commutazione, individuando le maggiori criticità in corrispondenza dell’attraversamento dei fori di pilotaggio. Il software ha consentito di effettuare un’analisi statica del comportamento della valvola, mediante la quale si è determinato determinare il coefficiente d’efflusso al passaggio del fluido attraverso i due fori di pilotaggio.
In questa fase sono state eseguite prove a banco mediante attrezzature progettate ad hoc, così da poter validare i risultati dati dal modello virtuale.
Durante la terza fase si è sviluppato un secondo modello mediante il software LMS Amesim, che ha consentito di effettuare un’analisi dinamica del comportamento della valvola. I dati ottenuti dalla precedente fase sono stati usati per settare accuratamente gli elementi del modello. In seguito alla validazione di quest’ultimo, è stata analizzata la risposta della valvola variando il rapporto dei fori di pilotaggio in modo da individuare eventuali miglioramenti nelle prestazioni del prodotto.
|
