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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2005

italiano - english
Programmi di ricerca simili:
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Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
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Parole Chiave
CONTROLLO TERMICO; SPRAY LIQUIDI; DINAMICA DELLE BOLLE; IMPATTO DI GOCCE; SCAMBIO TERMICO BIFASE

Tecnologie per il controllo termico localizzato tramite spray

Università degli Studi di Bergamo
Abstract
La ragione principale del progetto proposto è da ricercarsi nell'importanza che rivestono in svariate applicazioni pratiche i processi di scambio termico tra getti liquidi nebulizzati (spray) e pareti calde. Il progetto si propone quindi di unire la ricerca di base, volta alla determinazione dei meccanismi fisici di interazione tra spray e parete, con la formulazione di procedure e modelli per la progettazione ingegneristica.
I fenomeni che hanno luogo nell'impatto di gocce su superficie calda possono essere raggruppati in almeno tre categorie: fenomeni dinamici nell'interazione gocce-parete, fenomeni termofisici, dinamica dell'ebollizione. Accanto allo studio di questi fenomeni, è necessario, per giungere ad un'effettiva possibilità di realizzazione, mostrare la praticabilità delle soluzioni tecniche. Il lavoro è stato quindi suddiviso in quattro attività complementari (sottoprogetti) brevemente descritte nel seguito.
SP1. Effetti dinamici nell'interazione gocce-parete
Gli effetti dinamici nell'interazione tra gocce vicine impattanti definiscono le caratteristiche delle gocce secondarie prodotte che, non partecipando efficacemente allo scambio termico, influenzano l'efficienza del raffreddamento. Obiettivo del sottoprogetto è la definizione della fenomenologia dell'impatto e delle caratteristiche delle gocce secondarie. Verranno eseguiti esperimenti e simulazioni numeriche variando le condizioni d'impatto (diametro, velocità, ecc.) e le proprietà della >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Gianpietro COSSALI Università degli Studi di BERGAMO
Obiettivo del Programma di Ricerca
In molte applicazioni industriali e civili viene richiesto un controllo accurato delle temperature locali. Tale controllo diventa spesso necessario in presenza di importanti flussi di calore ed è inoltre legato all'utilizzo di sistemi evoluti per l'ottimizzazione dei processi. Oltre ai tradizionali settori del raffreddamento tramite spray liquidi nell'industria siderurgica o nella sicurezza degli impianti (barriere anti-incendio), dall'industria vengono ora richiesti sistemi rapidi e precisi per il raffreddamento ed il riscaldamento di componenti meccanici ed elettronici, per esempio nella produzione dei componenti plastici (in cui la temperatura degli stampi deve essere mantenuta uniforme e in un ben definito intervallo di oscillazione), nella estrusione dei polimeri (in cui la testa di eiezione deve essere mantenuta ad una temperatura costante per non modificare le proprietà reologiche degli estrusi), nella laminazione di particolari componenti metallici e cosi via. Nei settori di punta spaziale e dell'elettronica si hanno già diverse attività sul controllo termico attraverso flussi bifase dispersi [1,2].
Tali tecniche non sono ancora molto sviluppate in quanto le correlazioni empiriche su cui si dovrebbero basare i design ingegneristici sono inaccurate e non vi è la piena sicurezza sulla affidabilità delle procedure di progettazione di tali impianti: sono preferiti pertanto altri sistemi meno efficienti e accurati per il controllo termico. Il controllo termico >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
L'interazione di uno spray liquido con una superficie solida riveste una grande importanza in molte applicazioni di tipo tecnico. Dai sistemi di verniciatura, al raffreddamento delle superfici, all'uso dei pesticidi, l'impatto della fase dispersa dello spray sulla superficie solida influenza l'efficienza energetica dei processi e il loro costo economico. Al fine di comprendere meglio la fisica dell'interazione e offrire delle correlazioni semi-empiriche utili per la progettazione, da tempo i ricercatori hanno cercato di suddividere la complessità del fenomeno schematizzando il processo in diverse analisi sperimentali e numeriche: impatto di gocce singole, interazione di gocce multiple, analisi dinamica dell'impatto dello spray e, infine, analisi termica dell'interazione fra fase dispersa e parete. Seguiremo tale approccio nella presentazione della base scientifica sui cui il progetto è innestato.

In generale l'impatto di gocce su una parete può dar luogo ad un semplice bagnamento della superficie oppure alla generazione di gocce secondarie (splash), ovvero alla formazione di corone e getti liquidi [20,35,41,54]. Vi sono tre casi che vanno studiati in modo separato in quanto portano a fenomeni completamente diversi: l'impatto su superfici riscaldate, l'impatto su superfici omoterme asciutte ed infine l'impatto su superfici omoterme bagnate. In tutte e tre i casi il risultato dell'impatto dipende dai parametri fisici delle gocce impattanti e dalle propriet >>>