Il solutore vi dà 42,8317. Scrivere nella relazione anche solo 42,8 è spesso troppo. Il numero di cifre significative non discende dal calcolo ma dall'entità dell'errore, e dichiararlo è compito dell'ingegnere [1] [2].
I termini di errore si contano separatamente
Errore di discretizzazione. Viene dallo studio di indipendenza dalla griglia. La differenza fra griglia media e fitta è la misura di questo termine.
Errore di modello. Modello di turbolenza, relazioni di chiusura multifase, approccio all'irraggiamento. È il termine più grande e più difficile da quantificare; si può solo delimitare con dati di validazione.
Incertezza sui dati d'ingresso. Proprietà dei materiali, rugosità superficiale, tenute, la reale condizione di esercizio. Nelle analisi termiche è spesso il termine dominante.
Differenza di geometria. La geometria modellata non è il pezzo prodotto: tolleranze, cordoni di saldatura, giochi di montaggio, sporcamento.
Errore di convergenza. Se la convergenza è stata curata, questo termine è piccolo accanto agli altri.
Che cosa significa in pratica
In una tipica analisi industriale l'incertezza complessiva è dell'ordine del 5–15 %. Questo rende privo di senso tutto ciò che va oltre tre cifre significative.
Invece di 1847,3 Pa per una perdita di carico, scrivete 1850 Pa, circa ±10 %. È al tempo stesso più onesto e più utile. Con il primo valore il lettore non mette in discussione il numero; con il secondo decide conoscendo il margine.
L'uso comparativo è assai più affidabile
Anche dove l'incertezza sul valore assoluto è grande, la differenza fra due progetti calcolati con lo stesso metodo è assai più affidabile: gran parte dell'errore di modello agisce nella stessa direzione in entrambi i casi e si annulla nel confronto.
Per questo l'uso più solido della CFD non è «questo apparecchio rende esattamente questo valore» ma «il progetto B è migliore di A di tanto, ed ecco perché».
Che cosa va nella relazione
Il numero, il suo intervallo, da dove viene l'intervallo e quale termine domina. Dichiarare l'incertezza non indebolisce il risultato; è l'unica cosa che rende il numero utilizzabile.
Riferimenti
- ASME (2009, R2021). V&V 20 — Standard for Verification and Validation in Computational Fluid Dynamics and Heat Transfer. American Society of Mechanical Engineers, New York.
- Celik, I. B., Ghia, U., Roache, P. J., Freitas, C. J., Coleman, H. & Raad, P. E. (2008). Procedure for estimation and reporting of uncertainty due to discretization in CFD applications. Journal of Fluids Engineering, 130(7), 078001. DOI: 10.1115/1.2960953