Studio dell'aerodinamica di un radiatore di motocicletta tramite approccio computazionale

In questo lavoro di tesi si vuole descrivere lo studio di una sezione di motocicletta nella quale è presente il radiatore, un componente di difficile implementazione per le analisi CFD. Per semplificare la trattazione viene quindi sostituito allo scambiatore di calore un mezzo poroso, il quale permette di ottenere tramite modelli empirici l'effetto che tale componente esercita sul flusso senza la necessità di discretizzare il componente nella sua forma reale, il che comporterebbe un carico computazionale molto elevato. In particolare, il modello matematico utilizzato per valutare il mezzo poroso sarà il modello denominato Darcy-Forchheimer, il quale considera sia l'effetto inerziale che quello viscoso del fluido, in modo da ottenere un risultato sufficientemente accurato mantenendo una equazione che valuti le perdite di carico semplice e di facile implementazione nel sistema di Navier-Stokes. L'obiettivo principale di questo elaborato è la ricerca di soluzioni in grado di aumentare la portata attraverso il radiatore della moto in esame, il che rende necessario la valutazione preliminare delle grandezze nella versione presente della motocicletta e successivamente la stima dei miglioramenti ottenuti modificando le geometrie della sezione di interesse. Aspetto cruciale da tenere in considerazione è la necessità di proteggere il radiatore da fanghiglia e detriti presenti durante le gare di cross nel quale la moto è utilizzata, in modo da evitare intasamenti e quindi cali di prestazioni, fattore che limiterà cospicuamente il bacino di soluzioni possibile. Saranno simulate quattro sezioni bidimensionali in pianta della parte frontale della moto utilizzando le equazioni RANS (Reynolds Average Navier-Stokes), le quali permettono la determinazione delle grandezze incognite mediate secondo la media di Reynolds. Per rendere determinate tali equazioni, si necessita un modello di chiusura che in questo lavoro di tesi sarà rappresentato dal modello k-Omega-SST, il quale sfrutta l'ipotesi di Bousinnesq e genera i risultati più accurati rispetto agli altri modelli che utilizzano la medesima ipotesi.