temp

config.py

@@ -1,26 +1,25 @@
-# Configurazione per il simulatore termico 2D della sezione di una fascetta.
+# Configurazione per il simulatore termico a elementi shell di una fascetta.
 #
 # Geometria e modello fisico:
-# - La fascetta è un anello cilindrico con diametro "diametro_mm", spessore
-#   "spessore_mm" e lunghezza "lunghezza_mm".
-# - Il dominio simulato è la sezione rettangolare lunghezza × spessore.
-# - Sistema di coordinate: origine (0, 0) nel vertice in alto a sinistra
-#   della sezione. x = direzione della lunghezza (da 0 a lunghezza),
-#   z = direzione dello spessore (0 = lato esterno, dove agiscono le
-#   sorgenti; spessore = lato interno, osservato dal sensore).
-# - y è la coordinata circonferenziale: non è risolta spazialmente, l'offset
-#   y del percorso delle sorgenti è collassato in un'attenuazione gaussiana
-#   del flusso.
-# - Le sorgenti a induzione si muovono in direzione -x sul lato esterno.
-# - Il riscaldamento a induzione è approssimato come riscaldamento volumetrico
-#   che decade esponenzialmente con la profondità z secondo la skin depth.
-# - La sezione scambia per convezione con l'aria su tutti e quattro i lati
-#   (esterno, interno e i due bordi in x). Scambia inoltre per conduzione
-#   lungo y con il resto della fascetta, assunto a temperatura ambiente:
-#   il calore conduce attraverso l'intero volume dello spessore mentre le
-#   superfici esterna e interna dell'intero cilindro perdono calore per
-#   convezione (equazione dell'aletta), derivato da h_esterno, h_interno e
-#   spessore_mm senza parametri di conduzione y aggiuntivi.
+# - La fascetta è un anello cilindrico con diametro medio "diametro_medio_mm",
+#   spessore "spessore_mm" e lunghezza "lunghezza_mm".
+# - Il dominio simulato è l'intera superficie cilindrica, discretizzata con
+#   elementi shell quadrilateri a 4 nodi e una temperatura per nodo.
+# - Sistema di coordinate: x = direzione della lunghezza (da 0 a lunghezza),
+#   theta = coordinata circonferenziale, periodica (theta = 0 coincide con
+#   theta = 2*pi). Il sensore sta per convenzione su theta = 0.
+# - Lo spessore non è discretizzato: la parete è termicamente sottile, quindi
+#   la faccia esterna e quella interna hanno la stessa temperatura. La
+#   validità dell'ipotesi è riportata a ogni run come numero di Fourier sullo
+#   spessore in metadata.csv.
+# - Le sorgenti a induzione si muovono in direzione -x sulla superficie
+#   esterna, lungo la generatrice individuata da "offset_y_percorso_m".
+# - La conduzione assiale e quella circonferenziale sono entrambe risolte e
+#   nascono dall'assemblaggio: elementi adiacenti condividono i nodi del
+#   bordo comune.
+# - Faccia esterna e faccia interna scambiano entrambe per convezione con
+#   l'aria su tutta l'area; i due bordi assiali scambiano attraverso lo
+#   spessore della lamiera.
 # - La temperatura iniziale della fascetta è pari alla temperatura ambiente.
 # - Il sensore è un pirometro a infrarossi posto all'interno della fascetta,
 #   a distanza "distanza_parete_mm" dalla parete interna: misura senza
@@ -46,7 +45,7 @@ SIMULAZIONE = {
 
     # Passo di integrazione numerica interna.
     # Può essere inferiore al periodo di campionamento CSV.
-    "dt_interno_s": 0.0002,
+    "dt_interno_s": 0.001,
 
     # Seed per la riproducibilità.
     "seed": 42,
@@ -60,8 +59,9 @@ SIMULAZIONE = {
 }
 
 FASCETTA = {
-    # Diametro della fascetta [mm].
-    "diametro_mm": 70.0,
+    # Diametro medio della fascetta [mm], cioè il diametro della superficie
+    # su cui giace la mesh shell.
+    "diametro_medio_mm": 70.0,
 
     # Lunghezza della fascetta lungo x [mm].
     "lunghezza_mm": 100.0,
@@ -69,12 +69,12 @@ FASCETTA = {
     # Spessore della parete [mm].
     "spessore_mm": 0.18,
 
-    # Numero di celle del volume finito lungo x (lunghezza).
-    "n_nodi_x": 100,
+    # Numero di elementi shell lungo x (lunghezza).
+    "n_elementi_x": 100,
 
-    # Numero di celle del volume finito lungo z (spessore).
-    # Più nodi = maggiore risoluzione spaziale, simulazione più lenta.
-    "n_nodi_z": 15,
+    # Numero di elementi shell lungo la circonferenza.
+    # Più elementi = maggiore risoluzione spaziale, simulazione più lenta.
+    "n_elementi_theta": 110,
 
     # Deve corrispondere a una chiave in materials.py.
     "materiale": "banda_stagnata",
@@ -84,13 +84,14 @@ ARIA = {
     # Temperatura dell'aria ambiente.
     "temperatura_ambiente_C": 25.0,
 
-    # Coefficiente di convezione sul lato esterno (z = 0, lato sorgenti).
+    # Coefficiente di convezione sulla faccia esterna (lato sorgenti).
     "h_esterno_W_m2K": 12.0,
 
-    # Coefficiente di convezione sul lato interno (z = spessore, lato sensore).
+    # Coefficiente di convezione sulla faccia interna (lato sensore).
     "h_interno_W_m2K": 8.0,
 
-    # Coefficiente di convezione sui bordi laterali (x = 0 e x = lunghezza).
+    # Coefficiente di convezione sui bordi assiali (x = 0 e x = lunghezza),
+    # che espongono all'aria solo lo spessore della lamiera.
     "h_bordi_W_m2K": 10.0,
 }
 
@@ -103,9 +104,10 @@ SORGENTE = {
     # gruppo più lontana dal sensore (quella che lo supera per ultima).
     "x_fine_m": 5.0,
 
-    # Offset circonferenziale (y) tra il percorso delle sorgenti e il punto
-    # osservato dal sensore. Se diverso da zero, la sorgente passa a lato,
-    # riducendo il picco.
+    # Offset circonferenziale, misurato lungo l'arco, tra il percorso delle
+    # sorgenti e la generatrice osservata dal sensore. Se diverso da zero, la
+    # sorgente passa a lato e il calore deve diffondere lungo la
+    # circonferenza per raggiungere il sensore.
     "offset_y_percorso_m": 0.0,
 
     # Velocità delle sorgenti lungo x. Il segno indica il verso di marcia.
@@ -128,6 +130,9 @@ SORGENTE = {
     "efficienza_riscaldamento": 0.35,
 
     # Frequenza di induzione usata per stimare la skin depth se skin_depth_fissa_m è None.
+    # La shell non discretizza lo spessore, quindi la skin depth non entra
+    # nella soluzione: è calcolata e registrata come diagnostica, per
+    # verificare che resti confrontabile con lo spessore della lamiera.
     "frequenza_hz": 20000.0,
 
     # Override della skin depth. Usare None per calcolarla dalle proprietà elettriche del materiale.
@@ -140,9 +145,11 @@ SORGENTE = {
 
 SENSORE = {
     # Coordinata x del punto della superficie interna osservato dal sensore [mm].
+    # La posizione circonferenziale è theta = 0 per convenzione: è l'offset
+    # delle sorgenti a essere misurato rispetto al sensore.
     "x_mm": 50.0,
 
-    # Distanza del sensore dalla parete interna lungo z [mm].
+    # Distanza del sensore dalla parete interna [mm].
     # Il sensore è a infrarossi: la distanza non influenza la misura,
     # è registrata solo come geometria del setup.
     "distanza_parete_mm": 10.0,