Analisi delle prestazioni di un sistema aspirante per cappa da cucina

This thesis aims to identify and characterize an optimized geometric configuration for a extractor hood suction system, in order to enhance its fluid dynamic performance while simultaneously reducing its acoustic impact. The experimental methodology involved setting up an automated test bench managed via LabVIEW, where a robotic arm equipped with a Pitot tube and an anemometer scanned the air velocity field in both the inlet and outlet sections across four different geometric configurations (C1, C2, C3, and C4). The experimental data were processed in MATLAB to reconstruct 2D color-mapped and 3D representations of the flow field, enabling the analysis of velocity profiles and standard deviations. These fluid dynamic results were subsequently correlated with acoustic characterization tests by interpolating sound power levels as a function of airflow rate. The comparative analysis identified Configuration 2 as the best overall engineering compromise. In the inlet section, it promotes a smooth and uniform airflow across the entire intake area, minimizing entry losses; in the outlet section, it achieves superior global balance and effective turbulence control. This optimization of the flow structure yields a significant acoustic benefit, achieving a noise level reduction of up to 1.72 dB(A) at equivalent airflow rates compared to the standard setup.

Il presente lavoro di tesi si propone di individuare e caratterizzare una configurazione geometrica ottimizzata per il sistema di aspirazione di una cappa da cucina, con l'obiettivo di migliorarne le prestazioni fluidodinamiche e contestualmente ridurne l'impatto acustico. La metodologia sperimentale ha previsto l'allestimento di un banco di prova automatizzato tramite LabVIEW, in cui un braccio robotico equipaggiato con tubo di Pitot ed anemometro ha effettuato la scansione del campo di velocità del flusso d'aria nelle sezioni di ingresso e uscita per quattro diverse configurazioni geometriche della cappa (C1, C2, C3 e C4). I dati sperimentali sono stati elaborati in ambiente MATLAB per ricostruire la mappa cromatica del campo di moto (in 2D e 3D) e analizzare i profili di velocità e deviazione standard. Tali risultati fluidodinamici sono stati successivamente correlati alle prove di caratterizzazione acustica, interpolando i livelli di potenza sonora al variare della portata d'aria. Dall'analisi comparativa è emerso che la Configurazione 2 rappresenta il miglior compromesso ingegneristico complessivo. Nella sezione di inlet, essa garantisce un richiamo d'aria omogeneo e uniforme lungo l'intera bocca d'aspirazione, riducendo le perdite d'imbocco; nella sezione di outlet, offre un bilanciamento globale ottimale e un efficace controllo delle turbolenze. Questa riorganizzazione del flusso si traduce in un importante beneficio acustico, consentendo un abbattimento della potenza sonora a pari portata erogata rispetto alla configurazione standard.