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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

UNITA' DI RICERCA

italiano - english
Bibliografia
1. Fabbri G., Lazzari S., Salvigni S., Valdiserri P., "Experimental analysis of condensation in single-pass cross-flow exchangers" , pp.: 117-125 , (1998) Proceedings of the International Conference "Heat Exchangers for Sustainable Development" held in Lisbona (Portugal).
2. Fabbri G.: "A genetic algorithm for fin profile optimization", Int. J. Heat and Mass Transfer, Vol. 40, n. 9, pp. 2165-2172 (1997).
3. Fabbri G.: "Heat transfer optimization in internally finned tubes under laminar flow conditions", Int. J. Heat Mass Transfer, Vol. 41, n. 10, pp. 1243-1253, (1998).
4. Fabbri G.: "Optimization of heat transfer through finned dissipators
cooled by laminar flow?, Int. J. of Heat and Fluid Flow, Vol. 19, n. 6, pp.
644-654, 1998.
5. Fabbri G.: "Optimum performances of longitudinal convective fins with
symmetrical and asymmetrical profiles", Int. J. of Heat and Fluid flow, Vol.
20, n. 6, pp. 634-641, 1999.
6. Fabbri G.: "Optimum profiles for asymmetrical longitudinal fins in cylindrical ducts", Int. J. Heat Mass Transfer, Vol. 42, pp. 511-523, 1999.
7. Fabbri G.: "Optimum profiles for asymmetrical longitudinal fins in
annular ducts", Heat Transfer Engineering, Vol.21, n. 2, pp. 40-52, 2000.
8. Fabbri G.: "Heat transfer optimization in corrugated wall channels", Int. J. Heat Mass Transfer, Vol. 43, pp. 4299-4310, 2000.
9. Deng J., Pulvirenti B., Salvigni S., Valdiserri P.: "Calcolo della resistenza globale di scambio termico in batterie alettate: confronto fra tubi tondi e tubi ovali." Atti del XVII Congresso Nazionale sulla Trasmissione del
Calore. Ferrara, 28-30 giugno 1999. Vol. 2, pp. 573-584, 1999.
10. Fabbri G., Pulvirenti B. e Salvigni S.: "Scambiatori di calore con tubi di sezione innovativa: analisi numerica". Atti del XVIII Congresso Nazionale sulla Trasmissione del Calore. Cernobbio, 28-30 giugno 2000. Vol. 1, pp. 119-128.
11. Fabbri G., Lazzari S. e Salvigni S.: "Scambiatori di calore con tubi di sezione innovativa: analisi sperimentale". Atti del XVIII Congresso Nazionale sulla Trasmissione del Calore. Cernobbio, 28-30 giugno 2000. Vol. 1, pp. 119-128.
12. Fabbri G., Lazzari S. and Pulvirenti B.: "Experimental analysis of the heat transfer in finned-tube air-cooled condensers”. Proceedings of the 3rd European Thermal Sciences Conference, Heidelberg, Germany, 10-13 September 2000. Vol. 2, pp. 1113-1117.
13. A. Barletta and B. Pulvirenti: Forced convection with slug flow and viscous dissipation in a rectangular duct. International Journal of Heat and Mass Transfer. Vol. 43, pp. 725-740, 2000.
14. Cervellati D., Pulvirenti B., Salvigni S., A. Montaguti e C. Capriz: “Studio teorico e sperimentale dello scambio termico in dissipatori a fluido”, Atti del XX Congresso Nazionale sulla Trasmissione del Calore. Maratea 27-29 giugno 2002. Vol. 1, pp. 103-108.
15. Pulvirenti B., “Numerical study of compact water-cooled dissipators”. Proceedings of Che Symposium on compact heat exchangers. Grenoble, 24 August 2002. Vol. 1, pp. 197-203.
16. G. Comini and G. Croce: "Convective heat and mass transfer in tube-fin exchangers under dehumidifying conditions". Numerical Heat Transfer, Part A, Vol. 40, n. 6, pp. 579-599 (2001).
17. Pulvirenti B., Venturi D., Proli P., Salvigni S., “Ricostruzione dei dati mancanti in misure PIV per un flusso intorno ad un cilindro”. Accettato per la pubblicazione al XXII Congresso Nazionale sulla Trasmissione del Calore. Genova 21-23 giugno 2004
18. G. Fabbri, M. Lorenzini, S. Salvigni, An Innovative Design of Heat Sinks for Microelectronics, Paper No. 87, 4th European Thermal Sciences Conference 2004, Birmingham March 29-31.
19. Fabbri, Effect of viscous dissipation on the optimization of the heat transfer in internally finned tubes, Int. J. of Heat and Mass Transfer, Vol. 47, pp. 3003-3015, 2004.
20. Fabbri G., Optimum cross-section design of internally finned tubes cooled by a viscous fluid, Control Engineering Practice, Vol. 13, pp. 929-938, 2005.
21. Morini G.L., Spiga M., Tartarini P.,"Temperature and Mass Flow Rate Transients in Crossflow Heat Exchangers" Proc. of Heat Transfer in Single Phase Flow 4 (EUROTHERM Seminar n°46), pp. 157-162 Pisa, ITALY (1995)
22. Spiga, M., Morini, G.L., "Transient Response of Non-Thermal Equilibrium Packed Beds”, International Journal of Engineering Science, Vol. 37, n.2, pp.179-188 (1999)
23. Morini, G.L. Spiga, M., "Transient laminar natural convection along rectangular ducts”. Int. J. Heat and Mass Transfer, Vol. 44, pp. 4703-4710 (2001).
24. D. Venturi and GE Karniadakis, "Gappy Data and Reconstruction Procedures for Flow Past a Cylinder", Journal of Fluid Mechanics, Vol. 519, pp. 315-336, 2004.

Programma di ricerca

Tecniche innovative per l'intensificazione della convezione forzata
Università di riferimento
Università degli Studi di BOLOGNA - INGEGNERIA ENERGETICA,NUCLEARE E DEL CONTROLLO AMBIENTALE - ()
Responsabile dell'Unità di ricerca
Giampietro Fabbri
Descrizione
Il Programma di Ricerca è suddiviso in due fasi, della durata di circa un anno ciascuna, descritte come segue.
Prima fase
Verranno compiute misure sperimentali di velocità, temperatura e scambio termico su scambiatori compatti in galleria del vento. Per le misure del campo di moto si adotteranno tecniche PIV 3d, di recente acquisizione nel Laboratorio. Per le misure di temperatura, oltre alle termocoppie, si useranno tecniche termografiche IR. Il grado igrometrico locale verrà misurato sulle superfici alettate tramite sensori capacitivi. Le misure saranno un'estensione di quelle descritte nella sezione precedente, con particolare riguardo alla condensazione del vapore sulle alette. Verranno così ottenuti i valori di riferimento (temperature e coefficienti locali di scambio termico, portate di acqua condensata) per la validazione dei codici numerici, che serviranno poi come base per gli algoritmi per l'ottimizzazione ed il controllo termico degli scambiatori compatti in transitorio.
I dati sperimentali ottenuti verranno inoltre interpretati utilizzando modelli ad elementi finiti. In tal modo le misure di velocità, temperatura e umidità verranno interpolate in maniera da ottenere distribuzioni continue all’interno della porzione di scambiatore riprodotta. Tali distribuzioni verranno confrontate con i rilievi fotografici che forniranno una visualizzazione della condensazione sulle superfici al fine di meglio individuare i fenomeni caratteristici che hanno luogo in presenza delle due fasi all’interno della sezione di prova. Le simulazioni dei modelli ad elementi finiti verranno adattate ai rilievi sperimentali utilizzando algoritmi genetici appositamente creati.

Seconda fase
In questa fase verrà studiato il comportamento in transitorio degli scambiatori di calore compatti inseriti negli impianti ed apparecchiature di condizionamento e riscaldamento, nei dissipatori di calore per l'industria elettronica, ed in molti elettrodomestici. L'analisi riguarderà anche il trasporto simultaneo di calore e di massa e comporterà l'estensione al regime dinamico delle simulazioni agli elementi finiti condotte in passato per il regime stazionario.
In particolare verrà simulato il comportamento di una porzione di scambiatore a tubi raffreddati ad aria. La porzione verrà individuata tra piani di simmetria o di periodicità a seconda delle condizioni dinamiche e termiche considerate. Verranno considerate varie configurazioni di tubi e di alette. Le simulazioni verranno condotte utilizzando programmi commerciali (Fluent) e appositamente creati. Verrà studiato il comportamento dello scambiatore in transitorio e con raffreddamento o riscaldamento dell’aria. Verranno determinate le distribuzioni di temperatura nella porzione di scambiatore studiata e si ricaverà il coefficiente globale di scambio termico. Verrà inoltre determinata la distribuzione di umidità dell’aria e la portata di vapore condensato all’interno della porzione studiata. Verrà quindi realizzato un algoritmo genetico in ambiente di lavoro Matlab, che verrà fatto interagire con i programmi per la simulazione del comportamento della porzione di scambiatore al fine di ottimizzare la disposizione e la conformazione di tubi e alette. Nell’algoritmo genetico verranno considerate varie tecniche di selezione e riproduzione. Si individueranno le configurazioni che consentono allo scambiatore le migliori prestazioni in termini di coefficiente globale di scambio termico e di perdite di carico.

Sinergie
Dalle collaborazioni con le UR di Udine, Milano, Ancona e Parma deriveranno importanti sinergie nei settori della convezione simultanea di calore e di massa e della transizione dal regime laminare al regime turbolento.
Sono previste sinergie con:
-l'UR di Udine per quanto riguarda il settaggio dei modelli agli elementi finiti con scambio di calore e massa,
- l’UR di Parma per quanto riguarda la termografia IR ed i dati di scambio termico locali ottenuti mediante termocoppie,
- l'UR di Milano per l'ottimizzazione geometrica delle superfici corrugate e le tecniche PIV,
- l'UR di Ancona per l'affinamento delle tecniche PIV e la visualizzazione dei campi di moto.