Study of soil-plough mouldboard interaction with the computational fluid dynamics methods

Inglés. In this work a numerical simulation of the soil plough mouldboard interaction with a fluidynamic approach and a comparison of numerical results with experimental data have been performed. Piezoresistive sensors have been used to detect the pressure values on 14 points located on working surface of the plough-mouldboard considered. Then we have obtained a pressure distribution by a spatial interpolation. In the numerical simulation, a 3D free surface model and a non-newtonian pseudo-plastic behaviour for the soil medium have been used. The fluid used has allowed to simulate the effects of the adhesive and internal friction of the examined soil (sandy soil). The maximum error detected in the comparison between numerical results and the set of the experimental data, obtained with tests performed in full field, has been less than 7%. This procedure can allow to study the problem of optimizing the geometrical shape and the slope of the working surface with reduced costs. In this way we can minimize the necessary thrust and energy

Italiano. [In questo lavoro sono stati effettuati una simulazione numerica dell'interazione terreno aratro a versoio con un approccio fluidodinamico e un confronto dei risultati numerici con dati sperimentali. Sono stati utilizzati sensori piezoresistivi per rilevare i valori della pressione su 14 punti situati sulla superficie di lavoro dell'aratro a versoio considerato. Abbiamo poi ottenuto una distribuzione della pressione mediante un'interpolazione spaziale, Nella simulazione numerica, e' stato utilizzato un modello di superficie libera a 3D ed e' stato ipotizzato un comportamento pseudo-plastico non newtoniano per il terreno. Il fluido utilizzato ha consentito di simulare gli effetti della frizione adesiva e interna del terreno utilizzato (terreno sabbioso). L'errore massimo riscontrato nel confronto fra i risultati numerici e la serie di dati sperimentali, ottenuti con i test effettuati in pieno campo, e' risultato inferiore al 7%. Questa procedura puo' consentire di studiare il problema dell'ottimizzazione della forma geometrica della superficie di lavoro con costi ridotti. In questo modo e' possibile minimizzare lo sforzo e l'energia necessaria]