ANALISI CFD PER LA CARATTERIZZAZIONE DEL FLUSSO IN UNA SERVOVALVOLA ELETTROIDRAULICA

È ben noto che il coefficiente di scarica di un orifizio varia rispetto alle condizioni di flusso: è molto basso in regime laminare, raggiunge un massimo in regime “misto” e tende a diventare costante (ovvero insensibile alle variazioni di flusso) quando la turbolenza è pienamente sviluppata. Tuttavia, l'approccio classico alla modellazione della dinamica degli attuatori servoidraulici si basa sull'ipotesi che il flusso negli orifizi di servovalvola sia sempre turbolento. Tale assunzione può comportare errori rilevanti se viene studiata la dinamica di attuatori operanti in condizioni estreme. Nell’applicazione aeronautica, gli attuatori di volo possono essere movimentati a velocità molto basse o sotto l’azione di forti carichi resistenti, ed in tali casi può instaurarsi negli orifizi di servovalvola un regime di moto laminare o “misto”. Nel lavoro, il fenomeno della laminarizzazione del flusso di servovalvola è studiato con riferimento alla servovalvola a quattro vie Moog D633, mediante lo sviluppo (in ambiente STAR-CD) di modelli CFD di tipo tridimensionale. I risultati di simulazione sono confrontati con i dati sperimentali ottenuti nel corso di precedenti attività di ricerca, individuando le principali caratteristiche del flusso di servovalvola (coefficienti di trafilamento, coefficienti di scarica) sia in regime di moto turbolento che laminare. L’indagine ha due obiettivi fondamentali: caratterizzare la transizione del regime di flusso in una servovalvola di tipo aeronautico, fornendo un’interpretazione fisica originale all’incremento del coefficiente di scarica in condizioni di flusso “misto”, e porre l’accento sulla necessità di utilizzare equazioni di trafilamento dipendenti dal numero di Reynolds nei modelli di attuatori ad alte prestazioni.