Periodo II: 01/03/2017-8/06/2017 CFU: 9. Fluidodinamica Delle Macchine. UNIVERSITA DI FIRENZE Scuola di Ingegneria

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1 Fluidodinamica delle Macchine Prof. Ing. Francesco Martelli - Ing. Simone Salvadori, PhD Ing. A. Cappelletti, PhD - Ing. M. Insinna, PhD - Ing D.Griffini Periodo II: 01/03/2017-8/06/2017 CFU: 9 1

2 Studio dell interazione combustore/turbina. Attività possibili: (programmazione) Implementazione di condizioni al contorno nonuniformi variabili nel tempo nel software ANSYS Fluent tramite utilizzo di User Defined Functions (UDF). Implementazione di Non-Reflecting Boundary Conditions (NRBC) sul solutore ANSYS Fluent tramite utilizzo di User Defined Functions (UDF). 2

3 Validazione di modelli CFD Discrete Phase (DPM) per lo studio dei sistemi di spray per uso aeronautico. Attività possibili: (calcolo) Studio di iniettori per Biofuels e Combustibili Avio nelle turbine a gas (ANSYS Fluent ). Messa a punto modello Biofuels multi componenti (es. Olio di Pirolisi) (ANSYS Fluent ). Studio di un apparato sperimentale per l iniezione di acqua in un canale di aria con il codice ANSYS CFX. Modellazione emissioni NOx e Modelli di Combustione su premiscelatori industriali/prototipi. (calcolo test di modelli) 3

4 Studio di metodologie di precondizionamento all-mach ed implementazione nel solutore CFD in-house HybFlow (teorico - programmazione) Validazione di Non-Reflecting Boundary Conditions (NRBC) sul solutore CFD in-house HybFlow (calcolo - validazione) Post-processing di simulazioni CFD di tipo Conjugate Heat Transfer (CHT) su pale di turbina di alta pressione. Studio degli effetti di condizioni in ingresso realistiche sulle prestazioni aerodinamiche e termiche. (post-processing) 4

5 Modellazione di collettori solari innovativi, scambio termico accoppiato fluido/solido e solido/ambiente (calcolo, integrazione codici) Indagine CFD RANS non stazionarie di una turbina eolica di tipo Savonius. Utilizzo dei software ANSYS Fluent e/o ANSYS CFX. Attività possibili: (calcolo - sviluppo) Analisi di sensibilità alla griglia., e modello di turbolenza. Utilizzo di mesh dinamiche per lo studio di pale a geometria variabile. Confronto tra ANSYS Fluent e ANSYS CFX. 5

6 Studio e sviluppo di modelli 1D per la valutazione delle prestazioni dei principali componenti di un compressore centrifugo (bibliografica - programmazione) Ricerca ed implementazione di correlazioni sperimentali per la valutazione delle prestazioni di giranti centrifughe (ambito automotive) (bibliografica - programmazione) Caratterizzazione delle proprietà chimico-fisiche degli olii lubrificanti utilizzati nei cuscinetti idrodinamici. Valutazione accuratezza ed implementazione di relazioni per la modellazione della dipendenza della viscosità dalla temperatura (codice in-house) (programmazione - validazione) Sviluppo ed implementazione di un modello di miscelazione ad elevata accuratezza per cuscinetti idrodinamici. Validazione e confronto con modelli semplificati (codice in-house) (programmazione - validazione) 6

7 Ricerca degli approcci numerici per lo studio della diffusione in tessuti biologici (bibliografica) Sviluppo di un modello numerico per la valutazione dell efficienza di cicli termodinamici di turbina a gas operanti con camere di combustione a pressione variabile (MATLAB ). (programmazione) Modifica di modello numerico per lo studio di turbine a vapore con tre livelli di spillamento (codice in-house S 3, FORTRAN). (programmazione - validazione) Analisi di un sistema di propulsione basato su un doppio rotore controrotante di concezione innovativa. (simulazione post-processing) Analisi e test di un modello 1D x Pompe Rigenerative (programmazione - validazione) Simulazione CFD di pompe rigenerative (simulazione post-processing) 7

8 Stato dell'arte delle metodologie di analisi dei flussi non stazionari Uncertainty quantification: una review Utilizzo di macchine assiali per la refrigerazione degli ambienti Valutazione del coefficiente di diffusione nei tessuti: una review Correlazioni di perdita e angolo per macchine centrifughe: una review Correlazioni di perdita e angolo per macchine centripete: una review Modelli predittivi e analisi sperimentali per flussi di cavità e tenute (review di letteratura) 8