Caratterizzazione e ottimizzazione della ventilazione di un generatore elettrico per applicazioni aeronautiche

Questo progetto di tesi prevede lo studio e l’analisi del comportamento della ventilazione di un generatore 45kVA A.C. in frequenza variabile utilizzato per lo scongelamento delle pale di elicottero (“de-icing”). L’obiettivo della tesi è quello di analizzare la ventilazione per poi proporre delle scelte progettuali per quanto riguarda la ventola per migliorarne il risultato convettivo tra l’aria e le parti del generatore coinvolte. La tesi descrive inizialmente le funzionalità e le specifiche del generatore in questione, attraversando la pianificazione delle simulazioni CFD (Computational Fluid Dynamics) per valutarne la convettività dell’aria e le scelte che hanno portato alla nuova configurazione della ventola con un confronto dei risultati. Nella preparazione della simulazione CFD vengono analizzate le scelte a partire dalla geometria del generatore e dalla semplificazione/ricostruzione di alcune sue parti per poi esaminare la composizione e le partizionature che costituiscono la mesh ed infine lo sviluppo dell’ambiente in ANSYS Fluent che genera la simulazione vera e propria. La validazione del modello è stata effettuata mediante confronto di una simulazione CFD con prova sperimentale sul banco svolta in azienda (ASE spa) studiando il generatore con la presenza di sole carcassa, albero e ventola. Infine, vengono proposte tre alternative progettuali della ventola per migliorare la capacità convettiva dell’aria con le componenti interne del generatore. Gli sviluppi futuri prevedono analisi più approfondite per quanto riguarda simulazioni accoppiate fluido-termico per lo studio contemporaneo della ventilazione e del raffreddamento delle componenti del generatore ma anche uno studio progettuale più approfondito della ventola, per esempio proponendo una ventola in aspirazione dall’outlet.