EnginSoft - Conference Abstracts

EnginSoft Users' Meeting 2008
Le Tecnologie CAE nell'Industria

Analisi e ottimizzazione con Fluent for Catia del raffreddamento per convezione naturale nei quadri elettrici di bassa tensione

Adami Alessandro - ABB Spa

Abstract

Efficienza energetica, affidabilità e basso impatto ambientale sono requisiti indispensabili per tutti componenti coinvolti nella generazione e distribuzione di energia elettrica, dal semplice interruttore di casa alle complesse sottostazioni di trasformazione. I fenomeni fisici che ne regolano il funzionamento sono molteplici e interconnessi, le prove sperimentali lunghe e costose, e i tempi di realizzazione sempre più stretti; per questi motivi, durante tutto il processo di realizzazione di un nuovo prodotto si fa un uso sempre più spinto degli strumenti di simulazione, con l’obiettivo di ridurre sia i costi di sviluppo che il time-to-market.In fase di design si cerca di prevedere il comportamento dell’oggetto sotto diversi punti di vista (elettrico, magnetico, meccanico, termico e fluidodinamico), e la valutazione dei singoli effetti guida la scelta del concept iniziale riducendo il set delle possibili soluzioni tecniche. La fase di design, comunque, non è l’unica a beneficiare di tali strumenti: anche durante il mantenimento prodotto è necessario ottenere risposte veloci e affidabili in modo da verificare l’impatto delle varie modifiche richieste dal processo produttivo o direttamente dal cliente finale. In una logica di miglioramento continuo di prestazioni, costi e qualità dei prodotti, quindi, l’integrazione degli strumenti di simulazione nel cad diventa sempre più indispensabile.

Il presente studio descrive il processo di costruzione del prototipo virtuale di un quadro di distribuzione, e in particolare la sua verifica termica. Il modello geometrico è stato realizzato in Catia V5, parametrizzando le dimensioni d’interesse tramite la logica di controllo knowledge; l’analisi termica in convezione naturale e regime turbolento è stata eseguita con Fluent for Catia.Nonostante le semplificazioni introdotte nel calcolo, lo scarto con i dati provenienti dalla sala prove è rimasto sempre all’interno del 5%, valore più che accettabile durante la fase di design in cui si desidera un comportamento di massima e un confronto relativo tra diverse varianti; tale margine di errore verrà ulteriormente ridotto in fase di ottimizzazione del prodotto attivando (tramite journal file) le features avanzate del solutore Fluent.

Il livello di automazione ottenuto, infine, è elevatissimo: valutare l’impatto di modifiche non solo metriche, ma anche topologiche, è risultato piuttosto semplice e perfettamente integrato nell’ambiente Catia V5, il che ha portato ad un risparmio notevole in termini di risorse allocate e di tempi di risposta.