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PROGRAMMA DI RICERCA 2004
italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
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- 2 - Incremento delle prestazioni termofluidodinamiche di sistemi a flusso interno in regime di convezione mista
- 3 - SCAMBIO TERMICO IN MICROCOMPONENTI: INDAGINI TEORICHE E SPERIMENTALI PER LO SVILUPPO DI SOLUZIONI INNOVATIVE.
- 4 - Applicazioni tecnologiche della microfluidica
- 5 - Tecniche innovative per l'intensificazione della convezione forzata
- 6 - Problematiche di raffreddamento nel bordo d'uscita delle palettature di turbina a gas ad alta temperatura
Classificazione scientifico-disciplinare
- Area scientifico disciplinare: Ingegneria industriale e dell'informazione
Classificazione brevettuale
- MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING ENGINES OR PUMPS
- HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT (fluid heaters having heat generating means and heat transferring means F24H; furnaces F27; details of heat-exchange apparatus of general
- REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT-PUMP SYSTEMS ([N: evaporation or evaporation apparatus for physical or chemical purposes, e.g. evaporation of liquids for gas phase reactions B01B1/00B]; heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants, or materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion C09K5/00; pumps, compressors F04; use of heat-pumps for domestic- or space-heating or for domestic hot-water supply F24D; air-conditioning, air-humidification F24F; fluid heaters using heat pumps F24H) [C0311]
- HEAT EXCHANGE IN GENERAL
Classificazione geografica
- Regione: Liguria
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Parole Chiave
SCAMBIO TERMICO; FLUIDI ALOGENATI; MINI CANALI; VAPORIZZAZIONE; CONDENSAZIONE; DEFLUSSO BIFASE; FLUSSO DI LIQUIDI IMMISCIBILISperimentazione su scambio termico e fluidodinamica bifase per applicazioni industriali innovative
Università degli Studi di GenovaAbstract
Il presente progetto di ricerca riguarda lo studio della fluidodinamica e dei processi di scambio termico che si attuano in sistemi bifase.Nonostante l'imponente letteratura dedicata, la complessità dei sistemi bifase determina l'esistenza di una vasta categoria di condizioni di incertezza degli strumenti di previsione che può ridursi soltanto attraverso indagini mirate sia all'approfondimento delle conoscenze fenomenologiche, sia all'ottenimento di dati in specifiche condizioni operative.
Lo studio è articolato nei seguenti temi principali:
1) vaporizzazione e condensazione di fluidi alogenati in geometrie innovative;
2) fluidodinamica di sistemi bifase: struttura del flusso e perdite di carico in condotti e singolarità.
Ogni tema prevede più linee di ricerca in relazione ai diversi processi ed alle geometrie e condizioni fluidodinamiche esaminate.
I due temi sono inoltre in gran parte correlati dalla possibilità di trasferire i risultati ottenuti dagli studi sulla struttura del moto e sulle cadute di pressione alle condizioni in cui il deflusso bifase avviene in presenza di scambio termico.
La ricerca prevede una intensa attività sperimentale che coinvolge, in modo coordinato, tutte le Unità e costituisce una base necessaria per impostare correttamente simulazioni e procedure di calcolo riguardanti applicazioni industriali innovative.
I flussi bifase trovano tradizionalmente applicazione in >>>
Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Giovanni GUGLIELMINI Università degli Studi di GENOVAObiettivo del Programma di Ricerca
La termofluidodinamica bifase ed i processi di scambio termico nei passaggi di stato rappresentano un settore di ricerca di grande rilevanza per le applicazioni energetiche e industriali. In numerosi processi industriali, nei sistemi per il controllo termico, la refrigerazione ed il condizionamento ambientale, intervengono frequentemente passaggi di stato del fluido vettore e condizioni di moto bifase. In tali applicazioni l'efficienza dei singoli processi determina l'efficienza termodinamica delle macchine e degli impianti.Un settore industriale emergente è quello dei sistemi di piccole e piccolissime dimensioni, che utilizzano componenti complessi, per le applicazioni nella refrigerazione e nel condizionamento dell'aria. I tubi di calore, le celle a combustibile, gli evaporatori compatti di nuova generazione, utilizzano la vaporizzazione di refrigeranti in canali con diametri idraulici dell'ordine del millimetro o inferiori.
Anche la condensazione in minicanali è presente in molte applicazioni, quali i tubi di calore e i condensatori dei condizionatori per auto, in quanto i minicanali consentono di ridurre le cadute di pressione lato aria e la carica di fluido frigorigeno nell'impianto. Un ulteriore aspetto di grande interesse è rappresentato dalla sostituzione dei fluidi frigorigeni tradizionali: le emergenze ambientali relative alla distruzione della fascia d'ozono e all'effetto serra antropico hanno costretto al rapido abbandono dei fluidi CFC >>>
Risultati parziali attesi
1. VAPORIZZAZIONE E CONDENSAZIONE DI FLUIDI ALOGENATI IN GEOMETRIE INNOVATIVE.1.1. Dati sperimentali sulla condensazione di fluidi HFC in multicanali e analisi dei risultati. Dati sperimentali sulle cadute di pressione per flusso adiabatico di HFC. Modifica circuito per studi di vaporizzazione.
1.2. Revisione impianto monofase e bifase e realizzazioni sezioni di prova per esperimenti di ebollizione e condensazione forzate di fluidi frigorigeni in tubi lisci e microalettati. Prove preliminari.
1.3. Dati sperimentali sulla ebollizione, per circolazione naturale, di fluidi dielettrici in canali a superficie piana ed alettata. Dati sperimentali sulle cadute di pressione e regimi di moto nel flusso per circolazione forzata di fluidi dielettrici in mini canali orizzontali a sezione circolare e non.
1.4. Messa a punto apparecchiatura sperimentale. Dati sulla fenomenologia del trasporto di calore in termosifoni a funzionamento periodico. Confronto dati sperimentali previsioni codice di calcolo.
2. FLUIDODINAMICA DI SISTEMI BIFASE: STRUTTURA DEL FLUSSO E PERDITE DI CARICO IN CONDOTTI E SINGOLARITÀ
2.1. Messa a punto di un sistema multisonda per la rilevazione simultanea della frazione di vuoto in varie sezioni. Dati su cadute di pressione e struttura del moto bifase attraverso singolarità di varia configurazione.
2.2. Dati sperimentali su moto anulare inverso in condotti di >>>
Durata
24 mesiBase di partenza scientifica nazionale o internazionale
La presente ricerca si inquadra nell'ambito della termofluidodinamica bifase sperimentale, con particolare attenzione alla fenomenologia dello scambio termico nella vaporizzazione e condensazione ed al moto adiabatico di miscele bifase.Lo studio parte da un'ampia letteratura scientifica e si sviluppa sulla base delle competenze e delle esperienze maturate dalle Unità. La maggior parte dei temi del programma si pone come naturale prosecuzione e sviluppo di precedenti studi cofinanziati sullo scambio termico e la fluidodinamica multifase. I ricercatori che partecipano al presente progetto afferiscono ad una rete scientifica nazionale che opera nell'ambito della Unione Italiana di Termofluidodinamica.
Il progetto è articolato in varie linee di ricerca raggruppabili nei seguenti temi principali:
1. Vaporizzazione e condensazione di fluidi alogenati in geometrie innovative.
2. Fluidodinamica di sistemi bifase: struttura del moto e perdite di carico in condotti e singolarità.
Le ricerche hanno carattere prevalentemente sperimentale e la sperimentazione, attuata con tecniche tradizionali ed innovative, è finalizzata sia allo sviluppo di correlazioni empiriche, sia alla definizione di modelli fisico ed alla validazione di codici di calcolo, sia, infine, allo sviluppo di sistemi e componenti innovativi per il controllo termico e la refrigerazione che utilizzano nuovi fluidi, a basso impatto ambientale.
1. VAPORIZZAZIONE E >>>



