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Head Design è un software studiato per dare un aiuto a tecnici e preparatori
nello sviluppo fluidodinamico delle testate.
Attualmente la lavorazione ottimale dei condotti è determinata
esclusivamente da numerosi tentativi al banco di flussaggio o da
complicate simulazioni CFD, con questo software invece si
potranno avere con semplicità delle efficaci indicazioni su base fluidodinamica
per ottimizzare i condotti della testata. |
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Come funziona?
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Nella pratica solitamente i
preparatori si trovano direttamente la testata da lavorare e non
hanno a disposizione i disegni tridimensionali dei condotti per
poterli studiare attraverso simulazioni CFD, pertanto il software
Head Design è stato pensato per poter ricreare la geometria
principale del
condotto attraverso semplici misurazioni di officina, che possono
essere fatte direttamente sulla testata, o creandosi il calco del
condotto e misurandolo.
Grazie a semplici rilievi è possibile
inserire
facilmente nel software le caratteristiche geometriche della sezione
principale del condotto, della guida valvola e della
valvola.
Per ciò che concerne la geometria della sezione principale
del
condotto nel software è presente un'area millimetrata con
due curve spline che consentono di definire la forma dei
profili interno ed esterno del condotto semplicemente
trascinando i punti di controllo e vedendo in tempo reale
come si modifica la curva. Le coordinate dei punti di
controllo possono anche essere inserite manualmente quindi
misurando il calco del condotto o alcune dimensioni chiave
del condotto nella testata si potrà facilmente ricreare la
geometria da studiare e ottimizzare con il software. |
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Dopo aver inserito i dati richiesti, è possibile vedere la
geometria che è stata ricreata per il condotto, la guida
valvola e la valvola.
Questa geometria è mirata a cogliere le caratteristiche
geometriche principali del condotto in termini di lunghezze,
curvature e impedimenti, al fine di poter effettuare un
calcolo su base fluidodinamica dei principali fattori che
determinano le perdite durante il passaggio del flusso
attraverso il condotto. |
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Dopo aver visualizzato la geometria inserita si può procedere al
calcolo. Il software effettua una simulazione di flussaggio del
condotto e determina attraverso opportuni calcoli fluidodinamici le
perdite che si avranno attraverso il condotto al passaggio del
flusso.
Al termine del calcolo il software mostra in funzione dell'alzata
valvola le seguenti grandezze:
| COEFFICIENTE EFFLUSSO TOTALE |
| COEFFICIENTE EFFLUSSO FLUIDODINAMICO |
| PORTATA |
| AREA GEOMETRICA |
| AREA
EFFETTIVA |
| AREA
GEOMETRICA MEDIA |
| AREA
EFFETTIVA MEDIA |
Grazie alle grandezze calcolate si potrà avere un
quadro chiaro delle caratteristiche del condotto, sia in termini di
aree di passaggio, sia per ciò che concerne le perdite di pressione
e di portata che si avranno per il flusso.
Questi risultati saranno il riferimento per studiare
attraverso il software le modifiche geometriche che
consentono di ottimizzare il condotto per ridurre le perdite
fluidodinamiche ed incrementare la portata a tutto vantaggio
delle prestazioni del motore. |
| COEFFICIENTE EFFLUSSO TOTALE |
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| COEFFICIENTE EFFLUSSO FLUIDODINAMICO |
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Infatti dopo il calcolo sulla geometria iniziale sarà possibile simulare le modifiche geometriche che
si intendono fare al condotto e verificare se saranno migliorative o
meno. In tal modo si potrà individuare la corretta direzione prima
di procedere con le lavorazioni, evitando in tal modo tanti
tentativi pratici prima di giungere alla soluzione desiderata.
Questa fase nel software è molto semplice, infatti in un'apposita
schermata, è mostrata un'area millimetrata, con disegnata la
geometria iniziale in nero, che potrà facilmente essere modificata
semplicemente spostando i punti di controllo e vedendo in rosso la
nuova geometria.
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Dopo aver inserito le
modifiche che si intendono fare al condotto sarà sufficiente
eseguire il calcolo per vedere se gli interventi ipotizzati
portano effettivamente dei miglioramenti.
Sulla base dei risultati sarà facile capire la direzione
degli interventi da effettuare e lavorando con il software
si potranno quindi individuare le modifiche che consentono
di ottimizzare la geometria. |
| COEFFICIENTE EFFLUSSO TOTALE |
COEFFICIENTE EFFLUSSO FLUIDODINAMICO |
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Il software Head Design è quindi uno strumento per tutti coloro che
non possono avvalersi della simulazione CFD, ma che vogliono
ugualmente avere un aiuto dal calcolo su come muoversi per lo
sviluppo delle proprie testate.
Infatti sebbene il software lavori su una geometria semplificata
caratterizzante il condotto, esso è in grado di cogliere i
principali effetti delle modifiche che si vogliono fare e quindi
orientare lo sviluppo.
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2005/19 |
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