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Francesca Furia

Dottoranda

Dipartimento di Ingegneria Industriale

Settore scientifico disciplinare: ING-IND/08 MACCHINE A FLUIDO

Curriculum vitae

FORMAZIONE:

2022 - In corso: ALMA MATER STUDIORUM – UNIVERSITÀ DI BOLOGNA and FERRARI S.P.A. – GESTIONE SPORTIVA - Ph.D. in AUTOMOTIVE FOR INTELLIGENT MOBILITY – 38° ciclo
Argomento di Ricerca: Sviluppo di modelli e strategie per la simulazione del controllo di power unit ibride ad alte prestazioni.

Sviluppo di modelli per simulare e ottimizzare i controlli e le strategie di una Power Unit. In particolare, svilupppo di modelli 0D e ottimizzatori applicando tecniche di convex optimization, dynamic programming e nonlinear programming.


2020-2022: MOTORVEHICLE UNIVERSITY OF EMILIA ROMAGNA (MUNER), MODENA, ITALIA

M.Sc. in ADVANCED AUTOMOTIVE ENGINEERING – 110/110 con lode 

Curriculum: ADVANCED POWERTRAIN
Tesi: Modello zero dimensionale di scambio termico per una Power Unit di Formula 1

Implementazione di un modello fisico 0D in grado di predire i flussi termici nel motore termico di una F1 del 2022 con dati di input da telemetria. La simulazione calcola con errore trascurabile il quantitativo di calore assorbito dal liquido di raffreddamento motore e dall'olio motore, quindi determina istantaneamente le temperature del liquido di raffreddamento e dell'olio motore. Il modello è sviluppato a partire da formula analitiche fittate con dati sperimentali. I flussi termici sono modellati tenendo in considerazione sia i flussi convettivi e conduttivi interni al motore termico, sia le perdite di calore dovute agli attriti tra i vari componenti meccanici. Il modello è stato validato con svariati dati sperimentali ottenuti dai banchi prova motore interni all'azienda. 

2016-2020: POLITECNICO DI TORINO, TORINO, ITALIA- B.Sc. in AUTOMOTIVE ENGINEERING – 106/110
Tesi: Simulazione di un flusso incomprimibile non viscoso attraverso una palettatura con l'applicazione della teoria del flusso potenziale.

Implementazione di un codice MATLAB per simulare un flusso potenziale all'interno di una palettatura a partire da alcuni dati in input: corda alare, passo della palettatura, angolo di incidenza, stagger angle e la velocità del flusso a distanza infinita dalla palettatura. Il codice calcola il coefficiente di pressione e la sua variazione in funzione dei dati di input. Il codice è sviluppato a partire dalla teoria Weinig: attraverso trasformazioni matematiche conformi è possibile convertire il flusso attorno a un cilindro nel flusso attraverso una palettatura. La teoria si basa sull'ipotesi di un flusso incomprimibile e non viscoso. Il codice permette di simulare un flusso 1D e può essere usato durante le prime fasi di design di una nuova turbina per trovare la migliore combinazione di parametri per il caso specifico garantendo un risparmio di tempo poichè il modello può essere simulato in pochi minuti. 


2014: KATTEGATTGYMNASIET, HALMSTAD, SVEZIA 
Exchange Student
Partecipazione alle lezioni in un paese straniero per apprendere una nuova cultura e seguire corsi di inglese per migliorare l'uso del linguaggio. In uno stato in cui la cultura scolastica è molto diversa da quella italiana (più focalizzata sul learning by doing piuttosto che sullo studio teorico) sono stati portati a termine molti progetti, uno dei quali prevedeva lo studio dellla conversione di una casa esistente in una casa passiva e delle modalità di costruzione di una nuova casa passiva. Una casa passiva è costruita per risparmiare energia, motivo per cui sono stati fatti alcuni studi termodinamici. 

 

ESPERIENZE:

2022: FERRARI S.P.A. – GESTIONE SPORTIVA – POWER UNIT PERFORMANCE AND CONTROL STRATEGIES

Tirocinio Universitario
▪ Ottimizzazione, validazione e adattamento di un modello Simulink in grado di stimare le perdite di calore di un motore termico di F1 del 2021.
▪ Creazione di un nuovo modello fisico 0D per identificare i singoli scambi termici interni all'interno di un motore di F1 del 2022.
▪ Ottimizzazione di un modello 0D di un motore termico di una F1 del 2022 edella sua centralina per velocizzare il tempo di simulazione.

 

2020-2022: FORMULA STUDENT - MORE MODENA RACING DRIVERLESS TEAM
Powertrain and Transmission Division Leader
▪ Set up di una ECU Bosch MS6.2  utilizzando il tool di Configurazione di sistema RaceCon. L'analisi dati è stata eseguita con WinDarab.
Calibrazione di un SUZUKY GSXR-600 al banco prova motore. Il motore è stato calibrato definendo gli angoli e i tempi di iniezione e accensione ottimali con l'obiettivo di ridurre le oscillazioni al minimo e a basse velocità di rotazione.
Calibrazione del launch control implementato nella centralina motore per ottimizzare le performance durante il test di accelerazione e semplificare il lavoro del sistema di guida autonoma e snellirne l'implementazione.
▪ Ottimizzazione del tempo di cambiata in modalità manuale e implementazione di una logica di cambiata utilizzata in modalità autonoma.
Implementazione dei controlli di attuazione dei motori in corrente continua utilizzati sul veicolo.
Redesign del serbatoio carburante al fine di rispettare le regole SAE.

 

PROGETTI:

Analisi di un cambio manuale per auto da Rally di serie: confronto tra rapporti ipotetici e reali, stima delle performance del veicolo, proposta di utilizzo di un diverso tipo di differenziale per ottimizzare le peformance nel caso specifico.
Simulink di un cambio automatico: Modello Simulink con cambi planetari e una logica di controllo per simuare le cambiate di uno ZF8HP45.
Analisi delle vibrazioni di un motore V8 flat-plane: simulazione MATLAB per trovare le frequenze naturali e i modi del sistema e calcolare le forze trasmesse ai supporti motore.
 Ottimizzazione di una sospensione Off-road a 1GDL: simulazione MATLAB della sospensione di un veicolo off-road soggetto al fenomeno di wash boarding e ottimizzazione dei parametri della sospensione per minimizzare il rischio di risonanza in condizioni di lavoro. 
Vibrazioni su un ponte indotte dal passaggio di un'automobile: studio di efficacia di un assorbitore armonico nel ridurre le vibrazioni indotte dal passaggio di un'automobile lungo un ponte a singola campata. L'analisi è basata sul metodo Galerkin-Bubnov.
Redesign del motore di una Peugeot 106 Rallye per la classe A7 Rally: redesign del motore termico di serie, disegnato in origine per la classe A5, per competere nella categoria A7. Il redesign include l'intero processo commerciale: a partire dalla pianificazione del prodotto e la definizione dei compiti fino al design del prodotto e la validazione.
 Ibridizzazione di una Ford Fiesta 2017: modello Simulink per calcolare il consumo di carburante e le performance in un ciclo WLTP di una Ford Fiesta 2017 con la configurazione Mild Hybrid. Una batteria commerciale e un motore elettrico (EMRAX) sono stati simulati.
 Ibridizzazione di una vettura formula student driverless: design di un IPM, un inverter e un pacco batteria per ottimizzare le performance durante i test dinamici di formula student. Simulink di un veicolo ibrido lungo un tipico tracciato di gara. Design di un carica batterie per minimizzare il tempo di ricarica, il ripple di corrente e di tensione.  
Materiali leggeri per applicazioni ad alte temperature nell'industria dell'automobile: analisi dei materiali usati per l'alleggerimento dei componenti per applicazioni in ambito automotive considerando sia applicazioni nei motori termici tradizionali che nei powertrain innovativi elettrici e ibridi.


SKILLS:

  • Software CAD e CAE: SolidWorks 3DExperience (CATIA) Nx9 HyperCad
  • Software FEM: HyperMesh/Hyperworks Marc Mentat
  • Software ECU: RaceCon Sysma WinDarab
  • Altri Software: MATLAB Star CCM+ MS Office
  • Lingue: Italiano (Madrelingua) Inglese (Avanzato) Francese(Intermedio)

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