Modellazione CFD per analisi termofluidodinamica dei componenti sottoscocca di una vettura

Il presente lavoro di tesi, svolto presso il dipartimento AeroThermal di Maserati Product Development, ha come obiettivo l’impostazione e l’esecuzione di un’analisi virtuale stazionaria di termica componenti applicata ad una vettura e la comparazione dei risultati in termini di temperature con quelli sperimentali. Partendo dalle geometrie CAD della vettura in esame, il suv Alfa Romeo Stelvio 280cv, viene realizzata la mesh prima di superficie e poi di volume e preparato un adeguato modello CFD con particolare dettaglio per i componenti del vano motore e del sottoscocca. Viene poi effettuata l’analisi computazionale RANS mediante il software STAR-CCM+ col modello di turbolenza k-epsilon della missione presa in esame. Nel caso specifico, la simulazione replica un test in galleria climatica, che simula la vettura impegnata in una salita con traino al seguito. A seguito dei risultati dell'analisi effettuata con coefficienti di primo tentativo, nell’ottica di raggiungere una buona correlazione tra i risultati ottenuti in virtuale e i dati sperimentali disponibili, sono stati effettuati studi di sensibilità ai principali parametri di procedura che regolano il comportamento termico dei componenti monitorati, quali il valore di emissività e di temperatura impostata alle sorgenti termiche. Dai risultati ottenuti, si vede come le differenze di temperatura dei componenti di interesse termico lungo tutto l’underbody e l’underhood della vettura risultano essere globalmente accettabili rispetto alle misure sperimentali in galleria del vento climatica, restando entro un target previsto di +/-10%, eccezione fatta per le tubazioni in cui vi è passaggio di fluidi interni, che risultano essere sovrastimate: tali differenze non sono trascurabili e possono essere attribuite alla mancanza di un modello dei fluidi interni, la cui funzione è di asportare una cospicua quantità di calore, abbassandone dunque la temperatura