Riassunto analitico
L’attività di tesi svolta prevede la modellazione fluidodinamica tramite simulazioni CFD di una valvola limitatrice di pressione bidirezionale commerciale. Lo scopo è quello di risolvere alcuni problemi riscontrati prima della messa in produzione della valvola, in particolare per quanto riguarda le curve caratteristiche p-Q a diversi livelli di taratura.
Nella prima parte viene trattata la modellazione della valvola e il settaggio dei parametri di calcolo al fine di simulare, tramite un software CFD commerciale, le forze di flusso presenti per poi confrontarle con i risultati ottenuti tramite un calcolo analitico svolto in parallelo.
Attraverso l’utilizzo del software sono state simulate le corse degli otturatori a differenti valori di portata. Allo scopo di verificarne la correttezza, è stato creato un componente per la misurazione sperimentale al banco prova. Il confronto fra i risultati ottenuti servirà ad accertare la corretta modellazione della valvola.
Per poter migliorare il comportamento stazionario della valvola, sono state progettate 4 geometrie alternative degli otturatori originali e relative simulazioni CFD per stimarne le curve p-Q. Tramite tecnologia Laser Powder Bed Fusion, si sono realizzati prototipi in acciaio AISI 316L successivamente lavorati per asportazione di truciolo per rispettare le tolleranze dimensionali. La misurazione sperimentale delle nuove curve p-Q è stata effettuata al banco prova in modo da verificare l’affidabilità e la precisione del simulatore.
Nella parte finale viene realizzato un calcolo strutturale, tramite software FEM, per la verifica della resistenza meccanica dei componenti esterni soggetti a torsione durante il serraggio in sede. I risultati verranno confrontati con quelli derivanti da una prova sperimentale nella quale si è effettuata la misurazione dell’allungamento dei componenti soggetti a una coppia utilizzando un altimetro digitale.
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