cercasi CFD

vite92

Utente poco attivo
Professione: ingegnere
Software: solidworks
Regione: toscana
#1
ciao a tutti.

Sto facendo il tirocinio per la tesina triennale in meccanica e mi sono trovato di fronte a questa richiesta:

calcolare con un opportuno programma le perdite per ventilazione provocate dall'aria su una coppia di ruote cilindriche a denti diritti esterne durante l'ngranamento.
I diametri delle ruote sono 30cm, le velocità di rotazione 600rpm. le ruote sono supportate ovviamente da due alberi, girano dentro a un carter e ricevono un flusso di olio lubrificante sparato tangenzialmente nella zona di ingranamento a velocità di 15-20 m/s

non sono molto esperto di prgrammi software di simulazione. Fin'ora ho avuto a che fare con SoliWorks, One space e Ansys Workbench (solo per problemi di statica di strutture).

quale programma mi consigliate?

Fluent è troppo complesso per un neofita?
Ansys CFX in ambiete workbench può fare al caso mio?

Se avete qualche link per imparare qualche comando utile vi sarei molto grato
 

MacGG

Utente Standard
Professione: Ing.
Software: 33100
Regione: Friuli
#2
Hei vite92,

chi ti chiede una cosa del genere?

Viste le dimensioni e le forme che normalmente gli ingranaggi hanno, le perdite per ventilazione dovrebbero essere un'inezia rispetto al resto.

Potrebbe eventualmente aver senso studiare le perdite per lubrificazione, ma in tal caso non ti serve un cfd e basta ma anche un FSI.

E' preoccupante che all'università chiedano cose del genere e non si facciano le cose di un tempo.

Ciao

MacGG
 

Zaxxon

Utente Standard
Professione: Progettista Termico e Strutturale
Software: Ansys, CFX, Icem CFD, Flotherm
Regione: Abruzzo
#3
Ciao Vite92,
prima rispondo subito alla domanda, sia fluent sia cfx fanno al caso tuo.
Sfortunatamente però non credo che si riesca facilmente a fare una simulazione di questo tipo da studente.
Io credo che quello che potresti fare è semplificare pesantemente il modelllo e calcolare la pressione della ventilazione sugli ingranaggi e le coppie totali a "bocce ferme".
Cmq chi commisisona certi calcoli a studenti in laurea triennale o non si aspetta risultati attendibili o non sa quello che chiede! Cerca qualche docente che ti possa assegnare qualcosa di più calzante alla tua formazione attuale.

ZaxX
 

vite92

Utente poco attivo
Professione: ingegnere
Software: solidworks
Regione: toscana
#4
Hei vite92,

chi ti chiede una cosa del genere?

Viste le dimensioni e le forme che normalmente gli ingranaggi hanno, le perdite per ventilazione dovrebbero essere un'inezia rispetto al resto.

Potrebbe eventualmente aver senso studiare le perdite per lubrificazione, ma in tal caso non ti serve un cfd e basta ma anche un FSI.

E' preoccupante che all'università chiedano cose del genere e non si facciano le cose di un tempo.

Ciao

MacGG
Esistono formule semi-empiriche, che dovrei verificare con del software, che calcolano queste perdite. Sai sicuramente che le perdite per attrito in un ingranamento come questo è molto bassa: circa 1% della potenza trasmessa.
Bene, le perdite per ventilazione a 6000rpm sono circa il doppio quindi non trascurabili se si vogliono calcolare le perdite totali.

cosa intendi quando dici "perdite per lubrificazione"? io ci vedo solo perdite per attrito e per ventilazione
 

vite92

Utente poco attivo
Professione: ingegnere
Software: solidworks
Regione: toscana
#5
Ciao Vite92,
prima rispondo subito alla domanda, sia fluent sia cfx fanno al caso tuo.
Sfortunatamente però non credo che si riesca facilmente a fare una simulazione di questo tipo da studente.
Io credo che quello che potresti fare è semplificare pesantemente il modelllo e calcolare la pressione della ventilazione sugli ingranaggi e le coppie totali a "bocce ferme".
Cmq chi commisisona certi calcoli a studenti in laurea triennale o non si aspetta risultati attendibili o non sa quello che chiede! Cerca qualche docente che ti possa assegnare qualcosa di più calzante alla tua formazione attuale.

ZaxX
Le perdite per ventilazione le vedo come attrito tra aria e ruote in movimento dovuta alla viscosità dell'aria.

Cosa intendi quando dici: calcolare la pressione della ventilazione sugli ingranaggi e le coppie totali a "bocce ferme".

utilizzare workbench pensi sia forse più semplice vista l'interfaccia userfrendly?
solo che non so se riesce a fare problemi con superfici in movimento

ps in effetti non è molto calzante con la mia formazione (essenzialmente verifiche strutturali) cmq ho seguito un corso di termofluidodinamica e il mondo dei fluidi mi ha sempre affascinato. Preciso che tale lavoro rientrerebbe nell'ambito di un progetto di ricerca quindi non è fine a se stesso
 
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Zaxxon

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Professione: Progettista Termico e Strutturale
Software: Ansys, CFX, Icem CFD, Flotherm
Regione: Abruzzo
#6
Per bocce ferme intendo con gli ingranaggi fermi, altrimenti devi usare una mesh in movimento che ti complica ulteriormente il problema. Ma da quello che ho appena letto non credo che si possa accettare questa semplificazione.

ZaxX
 

MacGG

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Professione: Ing.
Software: 33100
Regione: Friuli
#7
Caro vite92,

1% o 2% non mi sembrano valori significativi e vuoi studiare il fenomeno, senza una opportuna esperienza. Tieni anche conto che un buon esperto fuidodinamico, con i software CFD, riesce ad avere un'incertezza del 15-20% (in modelli senza dubbi meno complessi).

Le perdite per lubrificazione, sono le perdite per far muovere il fluido di lubrificazione stesso (o per il fatto che impatta con i tuoi ingranaggi perche sparato) che sono di gran lungo più significative (10-15% o anche più se sbaglio il fluido di lubrificazione troppo/poco viscoso).

Ovviamente se tui vuoi studiare l'aspetto fluidodinamico dell'aria, non puoi trascurare il movimento di questo secondo fluido che si mescola/si nebulizza/devia la ciscolazione dell'aria nel carter con i tuoi ingranaggi.

Il codice FSI ti permette di calcolare l'interazione fluido/struttura (ingranaggi e carter) in movimento e questo è già un grande (enorme) problema (con un po' di pazienza se ne viene fuori); a questo tu dovresti aggiungere l'aspetto CFD.

Ciao

MacGG