simulatore-induttori/config.py

# Configurazione per il simulatore termico 1D attraverso lo spessore.
#
# Modello fisico:
# - La piastra è ridotta a una dimensione: z = direzione dello spessore.
# - La sorgente di calore si trova sul lato caldo, z = 0.
# - Il sensore si trova sul lato opposto, z = spessore.
# - L'induttore si muove lungo x. Poiché il modello è 1D, il movimento è
#   rappresentato come un flusso termico variabile nel tempo nel punto
#   allineato con il sensore fisso.
# - Il riscaldamento a induzione è approssimato come riscaldamento volumetrico
#   che decade esponenzialmente con la profondità secondo un parametro skin depth.
#
# Unità di misura:
# - lunghezza: m
# - tempo: s
# - temperatura: °C
# - flusso termico: W/m²
# - coefficiente di convezione: W/(m² K)

SIMULAZIONE = {
    # Numero di file CSV da generare.
    "num_run": 8,

    # Tempo simulato totale.
    "durata_s": 80.0,

    # Frequenza di campionamento CSV.
    # Esempio: 2 Hz significa una riga ogni 0.5 s.
    "frequenza_campionamento_hz": 2.0,

    # Passo di integrazione numerica interna.
    # Può essere inferiore al periodo di campionamento CSV.
    "dt_interno_s": 0.02,

    # Seed per la riproducibilità.
    "seed": 42,

    # Cartella di output.
    "cartella_output": "dataset",
}

PIASTRA = {
    # Spessore della piastra.
    "spessore_m": 0.005,

    # Numero di celle del volume finito attraverso lo spessore.
    # Più nodi = maggiore risoluzione spaziale, simulazione più lenta.
    "n_nodi": 61,

    # Temperatura iniziale uniforme.
    "temperatura_iniziale_C": 25.0,

    # Deve corrispondere a una chiave in materials.py.
    "materiale": "acciaio_basso_carbonio",
}

ARIA = {
    # Temperatura dell'aria ambiente.
    "temperatura_ambiente_C": 25.0,

    # Coefficiente di convezione sul lato caldo (sorgente).
    "h_caldo_W_m2K": 12.0,

    # Coefficiente di convezione sul lato freddo (sensore).
    "h_freddo_W_m2K": 8.0,
}

SORGENTE = {
    # La sorgente parte da x = x_inizio_m e si muove verso x_fine_m.
    "x_inizio_m": -0.08,
    "x_fine_m": 0.08,

    # Coordinata laterale fissa della proiezione del sensore sul lato caldo.
    # L'effetto della sorgente è massimo quando x_sorgente == x_sensore e offset_y_m == 0.
    "x_sensore_m": 0.0,

    # Offset laterale tra il percorso della sorgente e la linea del sensore.
    # Se diverso da zero, la sorgente passa a lato del sensore, riducendo il picco.
    "offset_y_percorso_m": 0.0,

    # Velocità della sorgente lungo x.
    "velocita_m_s": 0.004,

    # Raggio del punto gaussiano. Valore più alto = impronta termica più larga.
    "sigma_punto_m": 0.012,

    # Flusso termico incidente massimo prima della correzione per efficienza.
    # Parametro di taratura per dati pseudo-realistici.
    "flusso_termico_picco_W_m2": 70000.0,

    # Frazione del flusso incidente che diventa effettivamente calore nella piastra.
    "efficienza_riscaldamento": 0.35,

    # Frequenza di induzione usata per stimare la skin depth se skin_depth_fissa_m è None.
    "frequenza_hz": 20000.0,

    # Override della skin depth. Usare None per calcolarla dalle proprietà elettriche del materiale.
    # Esempio: 0.0002 significa 0.2 mm.
    "skin_depth_fissa_m": None,

    # Annulla il flusso termico una volta che la sorgente ha superato x_fine_m.
    "zero_dopo_fine": True,
}

SENSORE = {
    # Il sensore si trova sul lato freddo della piastra.
    "posizione": "lato_freddo",

    # Inerzia del sensore del primo ordine.
    # Valore più alto = risposta del sensore più lenta.
    "costante_tempo_s": 1.5,

    # Deviazione standard del rumore gaussiano.
    "rumore_std_C": 0.15,

    # Passo di quantizzazione.
    # Esempio: 0.25 significa che i valori sono arrotondati a 0.25 °C.
    # Usare 0.0 per disabilitare.
    "quantizzazione_C": 0.25,
}

RANDOMIZZAZIONE = {
    # Se abilitata, ogni run varia leggermente alcuni parametri.
    "abilitata": True,

    # Deviazioni standard relative.
    "velocita_std_rel": 0.08,
    "flusso_picco_std_rel": 0.15,
    "sigma_punto_std_rel": 0.10,

    # Deviazioni standard assolute.
    "temperatura_ambiente_std_C": 1.0,
    "rumore_sensore_std_rel": 0.25,

    # Offset casuale uniforme del percorso della sorgente in y.
    # Esempio: +/- 0.012 m significa che l'induttore può passare fino a 12 mm
    # dalla linea ideale allineata con il sensore.
    "offset_y_max_assoluto_m": 0.012,
}