La simulazione CFD degli edifici

2 dicembre 2014
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Simulazione CFD degli edifici

La simulazione CFD (Computational Fluid Dynamics) consente di riprodurre il comportamento dei fluidi all’interno di un sistema attraverso la ricostruzione dell’oggetto di analisi mediante un modello tridimensionale. L’analisi CFD consente perciò di calcolare la velocità dei fluidi e la loro temperatura, la pressione, i parametri di comfort e altre proprietà dei fluidi all’interno di un sistema attraverso una ricostruzione tridimensionale estremamente accurata.

Con i sistemi di simulazione CFD degli edifici è possibile eseguire un’elaborazione dei dati ottenuti al fine di ricavare parametri di comfort, efficienza del sistema di ventilazione oppure identificare eventuali zone di ristagno d’aria. La caratteristica saliente dell’analisi fluidodinamica degli edifici è la possibilità di descrivere un qualunque campo di moto sia esso bidimensionale o tridimensionale fornendo dei risultati che di rado sono messi a disposizione dai modelli analitici noti. Simulazione CFD degli edifici 2 Un’alternativa all’analisi fluido dinamica è la misurazione mediante opportuni di strumenti delle velocità e temperature istantanee raggiunte dal fluido quando attraversa il modello. Le misure sperimentali forniscono indicazioni teoriche precise ma richiedono molto tempo e cospicui investimenti, a fronte di un campo di validità ristretto alle singole sperimentazioni.

La consulenza offerta da SGM, attraverso l’utilizzo del software DesignBuilder, dà la possibilità di analizzare problemi fluidodinamici non risolti in passato per via dei limiti posti dagli investimenti necessari e dai tempi di realizzazione annessi alle sperimentazioni. Diviene così possibile simulare, in regime fluido dinamico, il comportamento di un oggetto ed effettuare una validazione sperimentale di differenti ipotesi progettuali, confrontandole tra loro. In tal modo il compito di ottimizzare una geometria per via iterativa, non viene più svolto dalle analisi sperimentali ma dai calcolatori, con un notevole risparmio in termini di tempo.
Motori di calcolo usati per la simulazione CFD degli edifici
Le leggi fondamentali della fluidodinamica sono casi particolari delle equazioni di bilancio (anche dette leggi di conservazione) e, in particolare, l’equazione di continuità (o conservazione della massa), la legge di conservazione della quantità di moto (anche nota come seconda legge di Newton) e la legge di conservazione dell’energia. Queste leggi sono equazioni differenziali alle derivate parziali non lineari basate sulla meccanica classica (equazioni di Navier-Stokes) e vengono modificate nella meccanica relativistica. Le equazioni classiche di Navier-Stokes nella loro forma non semplificata non hanno una soluzione generale in forma chiusa, e vengono risolte in tal modo solo con la metodologia della fluidodinamica computazionale (detta, brevemente, CFD) ovvero tramite metodi numerici al calcolatore.

Per ulteriori informazioni sulla simulazione fluidodinamica visita il nostro sito.

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