Sviluppo e validazione attraverso misurazioni al motore ottico, di una nuova metodologia CFD per simulazioni di flusso di motori a combustione interna, basata sull'utilizzo di Xmesh (CD-Adapco).

In questa tesi viene presentato lo sviluppo di una nuova metodologia CFD per simulazioni di flusso di motori a combustione interna. Lo scopo del lavoro ਠquello di sviluppare un metodo idoneo all'utilizzo industriale, basato sull'impiego di Xmesh, il software per la generazione di mesh cartesiane di ICE recentemente introdotto da CD-adapco. L'impiego di una mesh cartesiana, al posto di una di tipo body-fitted, dovrebbe garantire una riduzione dei costi computazionali in Star-CD, con un aumento della qualità  delle celle ed un aumento nella facilità¡ d'uso del software. Grande attenzione ਠstata quindi posta nel confronto dei risultati CFD ottenuti con I dati sperimentali proveniente dall'analisi di tipo PIV (Particle Image Velocimetry) condotta sul corrispondente modello ottico del motore oggetto dello studio. Dopo una breve introduzione al lavoro e al relativo background teorico, nel capitolo 4 si propone una dettagliata descrizione del processo di generazione della mesh impiegato e del set-up utilizzato per la simulazione. La differenza principale tra il vecchio metodo, basato sull'uso di griglie body-fitted, ed il nuovo consiste semplicemente nella struttura della mesh, a questa si aggiunge un profondo cambiamento nella procedura software da seguire e nell'organizzazione dei file del modello che, sebbene rappresentino aspetti fondamentali in ambito industriale, non verranno qui analizzati. Il Capitolo 5 à© dedicato alla presentazione dei risultati ottenuti con la nuova metodologia; essi vengono confrontati con quelli ottenuti usando la vecchia metodologia CFD e con le misurazioni al motore ottico, al fine di convalidare il metodo Xmesh e stabilire se l'uso di una mesh cartesiana porti ad un miglioramento nella qualità¡ delle soluzioni. Attraverso questa prima analisi si puà³ notare un miglioramento nella qualità  delle soluzione da parte delle simulazioni Xmesh-based, che si concretizza in una maggiore coerenza con le misure PIV rispetto a quanto ottenuto con una mesh body-fitted. Uno studio pi๠approfondito sui risultati CFD mette in luce alcune importanti differenze nella ditribuzione del flusso di massa attorno le valvole di aspirazione e nella soluzione del campo di moto all'interno dei canali di aspirazione, le quali possono essere considerate alla base delle divergenze osservabili tra risultati prodotti dalle due metodologie. A completamento dell'analisi, si à© studiato l'effetto sui risultati Xmesh di alcuni dei parametri CFD piຠimportanti, quali lo spessore del prism layer e il modello di turbolenza. La metodologia proposta ha dunque permesso di migliorare la qualità  delle soluzioni per simulazioni di flusso eseguite per diversi punti operativi, mantenendo pressochà© invariato il costo computazionale necessario. La stessa si ਠrivelata adatto a promettenti sviluppi futuri, tra i quali l'implementazione di un modello di iniezione. Bisogna inoltre osservare come Xmesh sia un software ancora alle prime fasi di sviluppo, rendendol possibile l'introduzione di ulteriori miglioramenti da parte di CD-adapco.