Obiettivo dell’attività è, attraverso l’utilizzo del codice di ottimizzazione multiobiettivo multiparametrico modeFRONTIER accoppiato con il codice 1D CFD Wave della Ricardo, l’unificazione della linea di aspirazione per i nuovi motori Piaggio di cilindrata 125cc e 150cc.
In particolare si sono dimensionate le geometrie interne del corpo farfallato, raccordo di ammissione e manticino collettore tra filtro aria e corpo farfallato utilizzando 6 variabili di input, 6 funzioni di trasferimento e vincoli derivanti da vincoli tecnologici ed imponendo come obiettivi la massimizzazione dei profili delle relative curve di potenza, per un complessivo di 9 massimizzazioni e 2 target value.
La parte più innovativa nella costruzione del processo di ottimizzazione eseguito con modeFRONTIER, risiede nell’utilizzo di input agenti in modo contemporaneo sui due modelli distinti del motore attraverso il ricorso a due diversi files script in cui vengono lanciati in modalità batch ed in sequenza i files WAVE rappresentanti i due modelli CFD 1D del motore.
I risultati hanno consentito in modo rapido, automatico ed accurato, di ottimizzare entrambe le motorizzazioni ottenendo un incremento delle prestazioni in termini di curve di potenza nel rispetto di tutti i vincoli imposti mediante l’indagine parametrica automatizzata di oltre 7000 configurazioni La configurazione ottimale generata e proposta con questo studio è stata poi verificata sperimentalmente ottenendo i target obiettivo, consentendo altresì un rapido confronto tra diversi layout sperimentali e output di simulazione presenti nel database dei risultati di modeFRONTIER disponibile per eventuali sviluppi futuri.
L’utilizzo di modeFRONTIER accoppiato con Wave ha quindi consentito attraverso una nuova procedura di ottimizzazione simultanea con medesimi input e pluri-output-multiobiettivo, di definire in modo univoco la geometria della linea di aspirazione di due diverse motorizzazioni in tempi estremamente rapidi e con diminuzione notevole dei costi di sviluppo al banco prova motore e di impiego di risorse specialistiche, consentendo altresì di sfruttare in modo ottimale economie di scala sulla produzione dei componenti sopramenzionati.
Si fa notare l’impossibilità di ottenere tali risultati nel caso del tradizionale approccio trial-verify a causa del comportamento non lineare degli output rispetto agli input nel caso di simulazione di motori endotermici ed alla ulteriore complicazione dovuta alla necessità di sviluppare simultaneamente due diverse motorizzazioni con i medesimi interventi sui singoli componenti. |