Le pompe, centrifughe e volumetriche, sono essenziali nell’industria, nel civile e nei trasporti. In un contesto così ampio e concorrenziale, i produttori devono coniugare tempi di sviluppo sempre più stringenti con costi sempre più contenuti, garantendo un design efficiente, affidabile, duraturo e flessibile.
Questo webinar vuole mostrare come obiettivi così ambiziosi, per essere raggiunti, richiedono le più moderne tecniche di simulazione numerica. L’analisi CFD allo stato dell’arte permette di prevedere o verificare accuratamente le performance di una pompa, abbattendo tempi e costi di sviluppo, e promuovendo soluzioni innovative.
I contenuti e i case study presentati riguarderanno l’analisi delle performance al BEP e sull’intera curva di funzionamento, in termini di prevalenza, efficienza e NPSH, nonché alcuni esempi di applicazione dei modelli più innovativi e specifici per le macchine rotanti in ambiente CFD, quali analisi in periodicità, Harmonic Analysis, Mappe Operative e processi di ottimizzazione, che possono ridurre drasticamente i tempi di calcolo e di pre-processing.

I progettisti di macchine elettriche necessitano di strumenti di simulazione che possano essere impiegati per uno sviluppo del prodotto rapido ed accurato. Implementando metodi di calcolo numerico già nelle prime fasi del processo di progettazione è possibile accelerare lo sviluppo del prodotto, raggiungendo una maggior efficienza energetica della macchina, risparmiando sui materiali, e quindi riducendo i costi complessivi.
I tradizionali fogli di calcolo analitici, e l’intensivo ricorso alla realizzazione di prototipi con approccio “trial and error”, non consentono di arrivare al termine di un processo di progettazione con dettagli sufficienti per comprendere le problematiche più importanti del dispositivo in esame. Questo tipo di processo inoltre innalza i costi ed allunga i tempi necessari alla realizzazione del prodotto finale.
Scopo di questo seminario è presentare gli strumenti e le metodologie Ansys per la simulazione e la verifica delle prestazioni di una macchina elettrica, da utilizzarsi sia durante le prime fasi dello sviluppo del prodotto (Concept Design), che per lo studio del comportamento multifisico della macchina e per l’ottimizzazione.
Saranno illustrati esempi con riferimento all’industria delle pompe.

L'intervento dimostrerà come la simulazione possa valutare la capacità di contenimento dei frammenti (dalla singola paletta all'intero rotore), nel caso di rottura parziale o totale di una macchina rotante.
Tale possibilità può essere di estremo interesse sia per i progettisti delle macchine stesse, sia per i laboratori per le prove sperimentali sui rotori ad alte velocità; deve essere assolutamente garantita la sicurezza degli operatori e quantificato il danno come conseguenza dell'evento straordinario.
L'analisi virtuale può sostituire prove sperimentali di validazione prodotto di difficile realizzazione.
Il risultato di un processo di progettazione/verifica, affiancato dall'analisi virtuale, sarà quindi un prodotto più sicuro, meno costoso e validato in un ampio ventaglio di scenari.

Nel mondo attuale ogni tipo di sottosistema idraulico deve garantire elevate prestazioni e affidabilità per soddisfare le aspettative del cliente, riducendo al minimo il prezzo e il time-to-market di ciascun prodotto. In questo contesto, le pompe ad ingranaggi esterni sono macchine che svolgono un ruolo primario grazie al loro impareggiabile mix di caratteristiche: low-cost e produzione semplice ma con elevate prestazioni e affidabilità allo stesso tempo. Nel corso del webinar verrà esplicitata la modalità di ottimizzazione di una pompa dal punto di vista del design e della riduzione di rumore.

Nel calcolo dei rotori di pompe e degli alberi rotanti è ben nota l’importanza di individuare le velocità critiche per scongiurare fenomeni di risonanza che possono causare rotture. In questo seminario si tratta il caso del calcolo delle velocità critiche di un albero supportato elasticamente, in punti discreti, tramite un tubo (caisson).

Il controllo elettronico sulle pompe comporta una serie di vantaggi che spaziano dal monitoraggio/interazione con la pompa a distanza alla diminuzione dei consumi di corrente e della rumorosità, al controllo costante della pressione, all'arresto automatico (e.g. in caso di fine liquido) e ad una maggior durata del sistema. Risulta quindi fondamentale l’affidabilità dell’hardware dedicato la cui verifica non può prescindere da un approccio computer-aided. In questo ambito, le analisi di affidabilità basate sulla Phisics of Failure (o Reliability Physics) costituiscono sicuramente un valore aggiunto in quanto possono essere impiegate a più livelli nello sviluppo di un prodotto, permettendo l’individuazione dei componenti critici sia dal punto di vista del funzionamento complessivo sia da quello dell’impatto che una loro successiva sostituzione avrebbe sul processo di progettazione. Il seminario consisterà in una breve demo live sulla verifica del comportamento strutturale di una scheda PCB a fronte di una sollecitazione meccanica.