Analisi CFD di un magazzino automatico per la verifica dei sistemi di condizionamento

The methodological aspect was addressed by evaluating several case studies at the same time, but it was decided to focus attention on a particular case: the thermo-fluidodynamic study of an automatic and self-supporting warehouse. The warehouse in question, located in the province of Bologna, has considerable dimensions (80 x 20 x 30 m) and the central problem was to understand if stratifications or hot/cold hotspots were created inside it, therefore a non-homogeneous distribution of temperature that would lead to the deterioration of the goods contained within it. The first step was to create a 3D model, starting from the 2D tables of the project, bringing the first structural simplifications. However, given the grandeur of the warehouse, the meshing phase would have led to discretize the model in a number of cells too high and the subsequent calculation phase, in the fluid dynamic software, would have taken weeks. Therefore, thanks to longitudinal and transversal symmetries, the dimensions of the warehouse have been progressively reduced up to one sixth of the initial dimensions; naturally this operation has allowed us to reach a more suitable and functional mesh quality. After the first phase of "pre-processing" based on the study of possible problems, feasible simplifications and then on the realization of the model and the mesh, we moved on to the central phase of the project called "solving", in which the simulation was launched having inserted the boundary conditions. In conclusion, the results calculated by the software were carefully analysed in order to evaluate the possible stratification of temperature and the good introduction of air into the warehouse.

L’aspetto metodologico è stato affrontato valutando parallelamente diversi casi studio, ma si è scelto di focalizzare l’attenzione su un caso particolare: lo studio termo-fluidodinamico di un magazzino automatico e autoportante. Il magazzino in questione, situato in provincia di Bologna, ha dimensioni notevoli (80 x 20 x 30 m) e il problema centrale era quello di capire se al suo interno si creassero stratificazioni o hotspot caldi/freddi, quindi una non omogenea distribuzione di temperatura che avrebbe portato al deterioramento della merce contenuta al suo interno. Il primo passo è stato quello di realizzare un modello 3D, partendo dalle tavole 2D di progetto, apportando le prime semplificazioni strutturali. Data però l’imponenza del magazzino la fase di meshing avrebbe portato a discretizzare il modello in un numero di celle troppo elevato e la successiva fase di calcolo, nel software fluidodinamico, avrebbe richiesto settimane. Quindi, grazie a simmetrie longitudinali e trasversali, sono state progressivamente ridotte le dimensioni del magazzino fino ad un sesto di quelle iniziali; naturalmente questa operazione ci ha permesso di raggiungere una qualità della mesh più idonea e funzionale. Dopo la prima fase di “pre-processing” basata sullo studio delle possibili problematiche, delle semplificazioni attuabili e quindi sulla realizzazione del modello e della mesh, si è passati alla fase centrale del progetto denominata “solving”, nella quale è stata lanciata la simulazione avendo inserito le condizioni al contorno. In conclusione, sono stati attentamente analizzati i risultati calcolati dal software per valutare l’eventuale stratificazione di temperatura e la buona immissione dell’aria all’interno del magazzino.