davide/simulatore-induttori
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Deriva la conduzione y da un'equazione di aletta sull'intero cilindro

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Sostituisce il parametro lunghezza_conduzione_y_mm con un termine
q_y = -(h_esterno + h_interno)/spessore * (T - T_amb) ricavato dal
bilancio sull'intero volume cilindrico, eliminando un parametro libero.
Riduce anche l'inerzia del sensore IR a 0.01 s (pirometro fast-response).

Co-Authored-By: Claude Sonnet 5 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
Davide Grilli
2026-07-05 22:00:06 +02:00
parent 7f540ed108
commit 4369d2799f
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simulate.py
+10 -8
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@@ -140,11 +140,11 @@ def costruisci_solutore_implicito_2d(
dt_s: float,
dx_m: float,
dz_m: float,
spessore_m: float,
materiale: dict,
h_esterno_W_m2K: float,
h_interno_W_m2K: float,
h_bordi_W_m2K: float,
lunghezza_conduzione_y_m: float,
):
# Costruisce e fattorizza (LU sparsa) la matrice A per Eulero implicito 2D:
# A * T_next = rhs
@@ -153,8 +153,12 @@ def costruisci_solutore_implicito_2d(
# appiattiti in ordine C (indice = i * n_z + j). Tutti e quattro i lati
# della sezione includono la convezione verso l'ambiente; su ogni cella
# agisce inoltre la conduzione circonferenziale (y) verso il resto della
# fascetta, assunto a temperatura ambiente e modellato come
# q_y = -k * (T - T_amb) / L_y².
# fascetta, assunto a temperatura ambiente. Il termine è ricavato
# considerando l'intero volume della fascia cilindrica (equazione
# dell'aletta): il calore conduce lungo y attraverso l'intero spessore
# mentre le superfici esterna e interna dell'intero cilindro scambiano
# per convezione, dando un sink distribuito uniformemente su ogni cella
# q_y = -(h_esterno + h_interno) / spessore * (T - T_amb).
k = materiale["conducibilita_termica_W_mK"]
rho = materiale["densita_kg_m3"]
cp = materiale["calore_specifico_J_kgK"]
@@ -165,7 +169,7 @@ def costruisci_solutore_implicito_2d(
b_esterno = h_esterno_W_m2K * dt_s / (rho * cp * dz_m)
b_interno = h_interno_W_m2K * dt_s / (rho * cp * dz_m)
b_bordo = h_bordi_W_m2K * dt_s / (rho * cp * dx_m)
c_y = alpha * dt_s / (lunghezza_conduzione_y_m * lunghezza_conduzione_y_m)
c_y = (h_esterno_W_m2K + h_interno_W_m2K) * dt_s / (rho * cp * spessore_m)
n = n_x * n_z
scambio = np.full(n, c_y)
@@ -194,7 +198,6 @@ def prepara_stato_termico(fascetta: dict, aria: dict, sorgente: dict) -> dict:
n_z = fascetta["n_nodi_z"]
dx = lunghezza / n_x
dz = spessore / n_z
lunghezza_y = fascetta["lunghezza_conduzione_y_mm"] / 1000.0
dt = SIMULAZIONE["dt_interno_s"]
@@ -224,7 +227,7 @@ def prepara_stato_termico(fascetta: dict, aria: dict, sorgente: dict) -> dict:
"b_esterno": aria["h_esterno_W_m2K"] * dt / (rho * cp * dz),
"b_interno": aria["h_interno_W_m2K"] * dt / (rho * cp * dz),
"b_bordo": aria["h_bordi_W_m2K"] * dt / (rho * cp * dx),
"c_y": alpha * dt / (lunghezza_y * lunghezza_y),
"c_y": (aria["h_esterno_W_m2K"] + aria["h_interno_W_m2K"]) * dt / (rho * cp * spessore),
"T_ambiente_C": aria["temperatura_ambiente_C"],
"solutore": costruisci_solutore_implicito_2d(
n_x=n_x,
@@ -232,11 +235,11 @@ def prepara_stato_termico(fascetta: dict, aria: dict, sorgente: dict) -> dict:
dt_s=dt,
dx_m=dx,
dz_m=dz,
spessore_m=spessore,
materiale=materiale,
h_esterno_W_m2K=aria["h_esterno_W_m2K"],
h_interno_W_m2K=aria["h_interno_W_m2K"],
h_bordi_W_m2K=aria["h_bordi_W_m2K"],
lunghezza_conduzione_y_m=lunghezza_y,
),
}
@@ -409,7 +412,6 @@ def simula_singolo(cfg_run: dict, output_csv: Path, rng: random.Random) -> dict:
"diametro_m": fascetta["diametro_mm"] / 1000.0,
"lunghezza_m": fascetta["lunghezza_mm"] / 1000.0,
"spessore_m": fascetta["spessore_mm"] / 1000.0,
"lunghezza_conduzione_y_m": fascetta["lunghezza_conduzione_y_mm"] / 1000.0,
"n_nodi_x": n_x,
"n_nodi_z": n_z,
"durata_s": durata,