Analisi termo-strutturale CHT-FEM di una testa motore

Il lavoro di tesi tratta un’analisi CHT di una testa motore di Ducati Motor Holding spa. Si è affrontato questo tema con l'intento di migliorare e rendere più accurata l'analisi di distribuzione delle temperature che si sviluppano nei componenti di una bancata motore in condizioni di potenza massima. Tale problematica nasce dagli sviluppi tecnologici degli ultimi decenni finalizzati a massimizzare nei motori a combustioni interna la potenza specifica, tenendo conto che questo crea un aumento significativo dei carichi termici sui componenti del motore. Una sempre maggiore precisione nell'analisi termica risulta quindi necessaria e, in questo lavoro di tesi, si è cercato di ottenerla grazie ad una simulazione CFD-CHT (Conjugate Heat Transfer), in cui si simula e calcola contemporaneamente la conduzione di calore nei componenti solidi accoppiati e combinati al trasferimento di calore per convezione in un fluido, ma anche grazie all'utilizzo di mesh poliedriche e non esaedriche. Queste due principali novità sono presenti nel nuovo codice AVL FIRE M, che è stato lo strumento principale di studio e di lavoro della tesi. Sono state eseguite diverse simulazioni, sia in regime stazionario che transitorio, cercando di ottenere una certa sensibilità su alcuni parametri fisici e sulla mesh poliedrica. L'analisi dei risultati è stata molto soddisfacente: si sono riscontrate distribuzioni di temperature nei componenti solidi molto simili a quelle ottenute da calcoli termici FEM precedentemente eseguiti dall'azienda. In futuro si cercherà di affinare l'analisi numerica del problema, eseguendo ulteriori prove, al fine di individuare i setting di best practice sia per quanto riguarda la generazione della mesh poliedrica sia per quanto riguarda il setup di calcolo.