• numerica
• girante centrifuga
• fluidodinamica
• CFD
• caratterizzazione
• sperimentale

Negli ultimi dieci anni, l’ obiettivo primario nella progettazione di motopropulsori è quello di renderli sempre più efficienti e confortevoli, riducendo il consumo di combustibile e l’ emissione acustica. Il sistema di raffreddamento, nei motori mono-cilindrici raffreddati ad aria forzata, è uno tra i componenti a maggiore assorbimento di potenza meccanica ed emissione acustica. La prima parte del lavoro si concentra sull’ analisi numerica fluidodinamica (CFD) del sistema di raffreddamento, di serie, montato su due motori mono-cilindro da 125cc e 150cc, entrambi 3V 4T, che adottano rispettivamente una girante a pale indietro e pale in avanti. L’ analisi CFD ha messo in evidenza le criticità delle attuali giranti/volute in uso, evidenziando gli urti fluidodinamici all’ ingresso e all’ uscita della girante, i vortici di stallo all’ interno dei vani inter-palari della girante e il non corretto abbinamento girante voluta; tutti questi fenomeni sono la causa di un basso rendimento, elevato assorbimento di potenza e rumore di broadband del sistema di raffreddamento. Infine, l’ analisi numerica ha evidenziato anche l’ interazione tra girante e voluta in prossimità del punto di minima distanza, indicato come angolo di Tongue, responsabile nel caso specifico della girante a pale avanti del rumore di tipo tonale.
La seconda parte dell’ attività si divide in due sotto parti, una dedicata alla validazione sperimentale, dei modelli fluidodinamici realizzati nella prima parte del lavoro (necessaria per eseguire successivamente un processo di ottimizzazione del sistema in esame) e alla misura sperimentale del rumore emesso dai sistemi di raffreddamento nelle rispettive configurazioni di serie, e l’ altra, nel definire una serie di modifiche geometriche, integrabili a livello industriale con la geometria delle giranti di serie, con lo scopo di aumentare il rendimento globale del sistema di raffreddamento e ridurre la rumorosità complessiva emessa. Le modifiche adottate sono state, in una prima fase, verificate attraverso i modelli fluidodinamici e successivamente sono state eseguite le misure sperimentali che hanno confermato l’ obiettivi prefissati.