Analisi numerica di sistemi energetici mediante modellazione 0D/1D degli stessi ed analisi di fluidodinamica computazionale dei processi di combustione all'interno di motori a combustione interna (turbine a gas o motori alternativi)"

Il presente report interno racchiude le attività di ricerca svolte come assegnista di ricerca nell'anno 2019, e fa riferimento alla relazione di fine attività prot. n. 0000137. I sistemi energetici di piccola taglia e le smart grid rappresentano valide soluzioni per soddisfare il crescente fabbisogno energetico. Le attività di ricerca svolte hanno riguardato l'analisi termodinamica e la definizione di sistemi energetici, semplici e integrati, con l'obiettivo di aumentare l'efficienza della conversione di potenza primaria in potenza utile, elettrica e termica. Sono stati studiati sistemi energetici basati su micro turbina a gas, alimentata con combustibili sia fossili che rinnovabili, accoppiata a sistemi di recupero dell'energia termica, come impianti a ciclo Rankine organico (ORC) e con CO2 in condizioni supercritiche. La combustione di miscele, basate sia su fossili che rinnovabili, con l'idrogeno, è stato studiato per cicli Brayton semplici e per cicli umidificati, in quanto a questi ultimi cicli corrisponde un abbattimento degli NOx allo scarico. Infine, il modello di simulazione di un motore Stirling, basato sulla schematizzazione monodimensionale del flusso, è stato analizzato e realizzato; sono state valutate le risposte del sistema al variare delle condizioni della fonte di energia termica recuperabile.