Studio numerico di uno smorzatore fluidico mediante implementazione di mesh dinamica

L'obiettivo primario dell'elaborato è l'implementazione di un algoritmo di mesh dinamica per lo studio CFD di uno smorzatore a pacco lamellare deformato durante la fase di compressione, con lo scopo di permettere uno studio maggiormente realistico del modello stesso. Il lavoro comincia con un'introduzione alla funzione e alla struttura di ammortizzatori e smorzatori, per poi presentare i principi teorici alla base di studi CFD, analisi FEM ed equazioni di moto del flusso. Successivamente sono trattate le proprietà dei flussi turbolenti e i possibili modelli di turbolenza, per poi procedere con analisi delle diverse tipologie di mesh dinamica utilizzabili in OpenFOAM. Il modello finale per la simulazione, composto da cilindro, pistone e pacco lamellare deformato, è poi introdotto nella sua geometria e nelle proprietà fisiche del flusso, incomprimibile e ad elevata viscosità, oltre che nei parametri di setup della simulazione. Nel capitolo relativo ai risultati lo smorzatore è caratterizzato con uno studio di misure di portata in massa, coefficiente di scarico e campi di pressione e velocità. L'algoritmo di attivazione della mesh dinamica, per cui è scelta una movimentazione rigida dei corpi in direzione assiale e una soluzione di pura deformazione della discretizzazione, permette di osservare il comportamento di un olio idraulico messo in moto dallo spostamento del sistema pistone-pacco lamellare. Lo studio rivela inoltre come la soluzione introdotta di variazione della mesh possa essere applicata, per un modello analogo, limitatamente a intervalli temporali brevi, a causa di degradazione della qualità della mesh su grandi scale temporali. Si effettua inoltre uno studio sulla diffusione della deformazione della mesh, dove è decretato come una propagazione delle modifiche minore lungo la direzione di moto sia in grado di produrre meno errori di qualità della griglia di calcolo rispetto a valori uniformi o a propagazione maggiore lungo l'asse di moto.