Computational Fluid Dynamics
Una delle principali attività di JANUX, è l’analisi numerica di sistemi che involvono il moto dei fluidi, lo scambio termico e i fenomeni a loro relativi attraverso l’uso di computer. Il termine che identifica tale tecnica è fluidodinamica computazionale [CFD, Computational Fluid Dynamics].
JANUX utilizza e sviluppa principalmente applicazioni opensource, in quanto risultano essere la soluzione più economica, e che meglio si adatta ad ottenere risultati di alto livello. Tuttavia, se si preferisce la facilità d’uso di software commerciali, siamo anche specializzati nell’uso di molti strumenti proprietari.
Il nostro obiettivo è quello di utilizzare sempre lo strumento migliore per il tipo di lavoro.
La preparazione accademica di JANUX si è dimostrata finora il valore aggiunto nella formazione di personale aziendale specializzato e nella produzione di soluzioni di alto livello che hanno coinvolto un ampio spettro di applicazioni come l’ottimizzazione di geometrie nel campo degli elettrodomestici, la progettazione di impianti industriali, lo studio dei carichi a vento su edifici, l’analisi di turbine eoliche fino ad applicazioni di frontiera come lo studio di complessi fenomeni aerodinamici e meccanismi di generazione del rumore.
Edifici
Negli ultimi anni, la CFD ha giocato un ruolo importante nella progettazione degli edifici. Le informazioni provenienti dai calcoli numerici, possono essere usate per eseguire valutazioni preventive sugli impatti dei fumi di scarico sull’ambiente circostante, per identificare le zone di rischio per gli incendi, per eseguire una stima sulla qualità degli ambienti chiusi, per progettare sistemi di ventilazione a convezione naturale, etc…
Il servizio che offre JANUX è quindi, sia di supporto alla progettazione del nuovo edificio, sia allo studio di strutture esistenti. L’uso della termofluidodinamica computazionale, si è verificato di cruciale importanza per la scelta dei materiali da costruzione ed il dimensionamento di sezioni critiche degli edifici, a seguito dello studio delle interazioni fluido-struttura, per la valutazione del carico a vento su volute di grandi dimensioni, sulla valutazione dispersioni termiche.
Ottimizzazione Geometrie
Con i recenti contributi di ricerca e sviluppo del codice, in materia di fluidodinamica computazionale, la CFD ha dimostrato di essere utile nel sostenere la progettazione e lo sviluppo dei prodotti in molte applicazioni industriali.
I codici di calcolo, robusti ed efficienti, utilizzati da JANUX permettono di affrontare le diverse fasi dell’ottimizzazione fluidodinamica dell’oggetto, realizzando il prototipo con software di disegno CAD e simulandolo successivamente con tecniche CFD. Le competenze acquisite nelle diverse collaborazioni riguardano la fluidodinamica dei ventilatori, lo scambio termico di dissipatori, valvole a sfera per applicazioni Oil&Gas, etc…
Impianti Industriali
La ricostruzione del campo termofluidodinamico di impianti industriali è una richiesta, sempre più frequente, che viene effettuata già nelle prime fasi di progettazione.
JANUX ha già contribuito alla progettazione di serrande per la regolazione della portata (damper) per condotti di adduzione per turbogas attraverso le più innovative tecniche abbinabili alle attuali simulazioni numeriche (overset mesh e 6-DOF rigid body motion). Inoltre, a supporto della progettazione strutturale, per impianti turbogas, JANUX è in grado di offrire mappe per l’individuazione delle macro zone di separazione, ottimizzazione delle curve e dei setti per le perdite di carico, analisi in frequenza del carico strutturale legato alle fluttuazioni della pressione, etc…
Turbine Eoliche
Il team che compone JANUX è principalmente composto da ingegneri, con il dottorato di ricerca in ingegneria Industriale ed Energetica. Lo studio e la progettazione di dispositivi aerodinamici per la produzione di energia da fonti rinnovabili è una delle caratteristiche di JANUX.
Nel corso degli studi di ricerca, sono stati elaborati diversi strumenti per applicazioni CFD in ambito eolico, come la ricostruzione della superficie di profili laminari, e lo sviluppo di un modello di turbolenza per ampie zone di separazioni e stallo, tipiche di applicazioni in ambito eolico.
Profili Alari
La simulazione numerica di flussi esterni, in particolare quella relativa ai profili alari, è decisamente uno dei punti forza di JANUX.
JANUX è in grado di offrire, in ambito accademico, analisi numeriche di tipo LES per lo studio nel dettaglio delle strutture vorticose turbolente. Allo stesso modo, ha a disposizione diversi strumenti efficienti ed affidabili, per approcci RANS, sviluppati appositamente per il mondo industriale.
L’ultimo modello di turbolenza sviluppato è in grado di fornire risultati, con uno scarto inferiore al 5% rispetto ai test sperimentali, in meno di un’ora con una normale workstation.
Ricerca Scientifica
JANUX è uno spin-off dell’Università Politecnica delle Marche (UnivPM), pertanto la propria produzione coinvolge anche risultati inerenti alla ricerca scientifica.
Nel corso degli anni JANUX ha sviluppato diverse librerie e modelli di turbolenza per la soluzione accurata di sistemi termofluidodinamici complessi, come uno schema di discretizzazione temporale ad alta accuratezza e a bassa diffusività numerica e un modello di turbolenza per equazioni RANS in grado di risolvere la transizione dello strato limite da laminare a turbolento.