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Generalità

La sempre maggiore diffusione dei programmi e delle tecniche di termofluidodinamica computazionale (CFD), anche in settori industriali molto diversi da quelli che hanno originariamente adottato tali strumenti, ha reso interessante e spesso conveniente l’utilizzo della CFD nei problemi di trasmissione del calore ed in ambito HVAC (Heating Ventilation and Air Conditioning). Tale convenienza deriva dalla maggiore semplicità d’uso di questi prodotti, dalla loro notevole flessibilità ed accuratezza, e dal minor costo. In particolare l’uso di tali tecniche nell’analisi e simulazione di componenti e sotto-sistemi HVAC, soprattutto nelle primissime fasi progettuali, consente di ridurre il numero di costosi prototipi industriali e quindi focalizzare la fase sperimentale su un ristretto range di variabili progettuali. Ciò in definitiva consente di migliorare le prestazioni finali, ridurre i costi complessivi di sviluppo prodotto e ridurre il time-to-market.

Obiettivi del corso

Il corso “Termofluidodinamica Computazionale (CFD) applicata alla trasmissione del calore ed HVAC” si prefigge l'obiettivo di fornire gli elementi base per consentire un utilizzo consapevole delle tecniche della termofluidodinamica computazionale (CFD) nei problemi di trasmissione del calore e nelle applicazioni tipiche della HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning), con particolare riferimento ai componenti e sotto-sistemi utilizzati negli impianti HVAC, di tipo industriale ed automobilistico.
Relegando gli sviluppi matematici della CFD allo stretto indispensabile, e richiamando i concetti strettamente necessari di termodinamica applicata e termocinetica, particolare attenzione verrà posta all’illustrazione degli aspetti applicativi ed alle potenzialità di utilizzo, in parte inesplorate, della CFD in tale settore. Ciò avverrà attraverso esempi opportunamente scelti, dei quali saranno illustrate le peculiarità ed i risultati più significativi.

Contenuti del corso

Il corso, dopo alcuni richiami di termodinamica applicata, dedica una breve parte introduttiva alla descrizione delle equazioni fondamentali della fluidodinamica, seguita da alcuni richiami di scambio termico. Seguirà una lezione dedicata ai modelli di turbolenza utilizzati nella CFD industriale. Un’altra lezione sarà dedicata all’introduzione di una delle tecniche attualmente più diffuse in termofluidodinamica computazionale, e cioè il metodo dei Volumi Finiti (FV), che per semplicità verrà illustrato, con riferimento ad una generica equazione di trasporto, nel caso di griglie strutturate Cartesiane.
Circa metà delle lezioni sarà infine dedicata all'illustrazione di alcuni esempi pratici, relativi a problemi di trasmissione del calore ed HVAC, dei quali verrà descritta la modalità con la quale sono stati affrontati, i risultati ottenuti ed un'attenta analisi critica delle conclusioni.

Destinatari del corso

• i responsabili di gruppi di progettazione che, già utilizzatori di strumenti di analisi strutturale, intendono comprendere e valutare le possibilità di estendere le simulazioni a tematiche di termofluidodinamica, in particolare nel settore HVAC e/o termico ed energetico;
  
• i progettisti che, incaricati di problematiche nel campo della HVAC e scambio termico, intendono essere introdotti ai concetti ed alle tecniche propri della fluidodinamica numerica;
  
• gli utilizzatori di sistemi sperimentali che intendono comprendere le possibilità di integrazione fra sperimentazione e simulazione numerica.
  

Prerequisiti

Sebbene il corso sia rivolto in particolare ai laureati in Ingegneria o altre discipline scientifiche, si ritiene possa essere indicato anche ai diplomati tecnici, qualora possiedano una buona conoscenza della termodinamica del sistema aperto (bilanci integrali), della trasmissione del calore e della fluidodinamica, nonché degli impianti termici e di condizionamento.

Materiale del corso

Ad ogni partecipante al corso verranno fornite delle dispense/note relative agli argomenti trattati, assieme a copia dei lucidi/slides utilizzate durante le lezioni.