Casi di Successo CFD:

Energie Rinnovabili e Pale

ad Immersione

NAFEMS – 31/10/2018

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Alcuni dati di Asotech

▪ Oggi Asotech è formata da 4 Soci con oltre 115 collaboratori

▪ 1996 anno di fondazione della Società 22 Anni sul mercato

▪ Circa 80 clienti attivi in Italia e in Europa,

▪ Fatturato annuale di oltre 6,0 Mln€.

▪ 2 Sedi operative

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Asotech nel 2018

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Progettazione meccanica

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Macchine packaging e

beverage

Impianti Alimentari

BiomedicaleAutomotive

design

Giostre per parchi

divertimento

Banchi prova & Macchine Prototipali

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Servizio calcoli

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Strutturali:

• Statiche

• Transitorio

• Buckling

• Modali

• Vibrazionali

• Shock e urti

Multibody:

• Analisi cinematiche

• Analisi dinamiche

• Meccanismi

• Urti

• Camme

Termiche:

• Statiche

• Transitorio

• Creep

• Analisi termo-strutturali

Non lineari:

• Materiali avanzati

• Contatti

• Grandi spostamenti

• Analisi fluido-strutturali

Fluido dinamiche:

• Perdite di carico

• Potenza termica

• Aerodinamica

• Raffreddamento

• Curve caratteristiche

Diversi programmi di calcolo per diverse esigenze:ANSYS WORKBENCH v.17 STRUCTURAL e CFD (CFX & FLUENT)OPENFOAMSTRAUS 7SIMULATE (pro-Mechanica)COSMOS

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Eliche sommergili per liquami

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Taglie da 1kW a 30kW e la necessità di ottimizzare tutta

la gamma delle eliche

𝑅 =𝐹𝑧𝑃

Fz : forza assiale misurata sull’asse del rotoreP: potenza assorbita dal rotore

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Ottimizzazione elica 2.2 kW

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• Algoritmo di ottimizzazione MOOGA con funzione obiettivo R e limite sulla potenza massima

• Analisi in transitorio dell’ottimo e confronto con geometria iniziale

Geometria iniziale

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Modello CFD

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Utilizzato CFX in versione ANSYS WORKBENCH per la risoluzione della problematica

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Creazione geometrie CFD

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Ottimizzazione CFD

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Generatore automatico della geometria tramite l’utilizzo di codice PYTHON in ambiente SPACE

CLAIM. Ottimizzazione con algoritmo MOOGA

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Risultati ottenuti

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Risultati ottenuti

Zone di dissipazione turbolentaDistanza del getto

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Risultati ottenutiDesign Power

[W]Z force

[N]R

[s^2/m]Miglioramento

[%]Gittata

[m]Miglioramento

[%]

Elica attuale 1’943 327 0.168 - 3.38 -

Elica ottimizzata 2’169 620 0.286 + 70 % 6.20 + 84 %

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Confronto con altri software CFD

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Programma F[N]

E1[%]

T[Nm]

E2[%]

P[kW[

E3[%]

R[s^2/m]

E4[%]

Cliente (reale) 2’697 0 408,1 0 15,0 0 0,18 0

CFX 3’036 12,6 395,5 -3,1 14,5 -3,1 0,21 16,1

FLUENT 2’731 1,3 410,2 0,5 15,1 0,5 0,18 0,7

OpenFOAM 2’841 5,3 447,0 9,5 9,5 9,5 0,17 -13,8

FLUENT OpenFOAM

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Concentratore solare

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Ottimizzazione strutturale

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Analisi eseguite in ambiente ANSYS WORKBENCH

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Analisi CFD

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Vettori di velocità

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Analisi CFD

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Streamline velocità

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FSI e verifica strutturale

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Spostamenti con vento massimo Tensioni massime con vento estremo

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Risultati ottenuti

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• Ottimizzazione del peso della struttura ----------------> riduzione del 30%

• Incremento della velocità massima del vento ----------------> aumento del 40%

• Documentazione e verifica secondo EUROCODICE e NTC 2008

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Turbine eoliche: asse verticale

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Ottimizzazione geometria

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Miglioramento rendimento del 32%

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Turbine eoliche: asse orizzontale

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Caratterizzazione del concept di

una turbina in materiali compositi

ad asse orizzontale

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Ing. Davide Mavillonio

mail: davide.mavillonio@asotech.it

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