Macchine a fluido e sistemi per l’energia e l’ambiente

Cluster di dipartimento

Energia e sistemi meccanici

Descrizione

Utilizzando approcci sia modellistici che sperimentali, Il gruppo di ricerca si occupa dell’analisi del funzionamento e delle prestazioni di numerose tipologie di macchine a fluido, così come del loro impiego in sistemi energetici convenzionali e innovativi, con particolare riferimento alla transizione energetica in corso.

I temi di ricerca riguardano i motori a combustione interna (MCI), le turbomacchine e i sistemi energetici.

Per i primi, l’approccio è prevalentemente modellistico e risulta mirato all’ottimizzazione del processo di combustione nei MCI e all’utilizzo di combustibili carbon-neutral (e-fuels) o carbon-free (idrogeno).

La ricerca nell’ambito delle turbomacchine utilizza approcci sia sperimentali che numerici per l’analisi termo-fluidodinamica dei sistemi di raffreddamento di componenti di turbine a gas, la valutazione delle prestazioni e delle emissioni acustiche dei ventilatori, e lo studio delle turbine idrauliche di piccola taglia per impianti mini- e micro-idroelettrici.

Per i sistemi energetici, le principali aree di ricerca includono la modellizzazione e la simulazione di sistemi di conversione dell'energia a basse emissioni, lo sviluppo di soluzioni per l'efficientamento energetico dei processi industriali e la decarbonizzazione dei sistemi energetici.

Linee di ricerca

Modellazione dello sviluppo del kernel di fiamma e della combustione nei MCI ad accensione comandata
Modellazione del processo di combustione nei MCI ad accensione per compressione, sia tradizionali (Diesel) che di nuova concezione (HCCI, RCCI)
Analisi sperimentale della termo-fluidodinamica dei sistemi di raffreddamento delle pale statoriche e rotoriche delle turbine a gas, e in generale di componenti di macchine termiche
Progetto e verifica sperimentale di ventilatori industriali, anche a flusso misto, e misura delle loro emissioni acustiche
Simulazione numerica LES delle emissioni aeroacustiche dei ventilatori assiali
Modellazione, progettazione e analisi sperimentale di turbine per impianti mini- e micro-idroelettrici
Sperimentazione su sistemi di scambio termico industriale per applicazioni HVAC
Modellazione e simulazione (deterministica e stocastica) di sistemi di conversione dell’energia a basse emissioni
Sviluppo di soluzioni per l’efficientamento energetico dei processi industriali
Analisi della decarbonizzazione dei sistemi energetici mediante integrazione settoriale e valutazione di scenari