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 Analisi Comfort Termico Abitacolo Vettura - CRF
Attività
Il Centro Ricerche FIAT (CRF) opera nel campo della ricerca, dell'innovazione e della consulenza per i settori industriali, con la missione di contribuire a sviluppare attività ad alto contenuto innovativo per accrescere la competitività dei consorziati e dei clienti sia interni che esterni al gruppo FIAT. L'innovazione è il risultato principale della ricerca svolta dal CRF e comprende l'innovazione di prodotto, di processo e metodologica.
 Testimonianza
“Grazie alla simulazione virtuale con CFX abbiamo potuto sviluppare una metodologia di progettazione virtuale del sistema di climatizzazione abitacolo, misurando e controllando il comfort degli occupanti”
Ing. F. Mattiello - CRF Veicoli - Sistemi Termici
Obiettivi
Gli obiettivi delle analisi fluidodinamiche sono stati principalmente quelli di studiare il livello di comfort termico su tutto il corpo del passeggero all’interno dell’abitacolo e verificare così l’efficienza dell’impianto di condizionamento nelle fasi di warm-up e cool-down.
Inoltre si è dovuto analizzare il transitorio e quindi stimare il tempo necessario per raggiungere un discreto comfort termico all’interno dell’autovettura durante la fase di raffreddamento e riscaldamento, partendo da condizioni climatiche estreme.
Le analisi effettuate hanno consentito di progettare nuovi sistemi di distribuzione dell’aria trattata che possano migliorare sensibilmente e in modo uniforme (su tutto il corpo) il comfort percepito.
 Soluzioni
Le simulazioni fluidodinamiche sono state eseguite con il software CFX. Il modello è stato discretizzato con griglia di calcolo ad esaedri strutturata.
Le analisi sono state eseguite con diversi valori e distribuzioni di portata d’aria entrante dalle bocchette della plancia. Le condizioni termiche a parete sono state applicate in base ai diversi spessori e alle diverse proprietà dei materiali dell’autovettura (vetri, portiere, tetto, ecc.).Il comfort termico è stato valutato attraverso un indice PMV ricavato sperimentalmente da Fanger, funzione di diversi parametri tra cui la temperatura circostante, la velocità dell’aria a ridosso della persona, il fattore di vestizione, la potenza termica prodotta dall’individuo, l’umidità relativa, ecc. applicato su un manichino attivo.
Benefici
Dai risultati ottenuti è stato possibile prevedere lo stato di benessere del passeggero all’interno dell’abitacolo sotto diverse condizioni, sia climatiche esterne (estate o inverno) sia operative interne (diverse portate e temperature dell’aria in ingresso dalle bocchette centrali e laterali della plancia).
  Il vantaggio è che, attraverso l’analisi CFD, è possibile calcolare ed oggettivare il comfort termico percepito. L’abitacolo e l’impianto di climatizzazione vengono quindi progettati con quegli accorgimenti che consentono di ottimizzare il comfort tecnico, sia come valore assoluto sia nella distribuzione sulla superficie corporea dei passeggeri.
I dati sperimentali hanno confermato con un buon livello di approssimazione i risultati numerici.
Article published in the Magazine: EnginSoft Newsletter Year 1 n.1
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