Località. Piacenza. Progetto ECATE. Progetto E.C.A.T.E. Efficienza e Compatibilità Ambientale delle Tecnologie Energetiche

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Elvira Sole
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1 Località Piacenza Doc. n. R 4.1/3 CONSORZIO LEAP Laboratorio Energia Ambiente Piacenza Progetto ECATE Rev 0. Progetto E.C.A.T.E. Efficienza e Compatibilità Ambientale delle Tecnologie Energetiche > STATO DI AVANZAMENTO DEI LAVORI NOTA : IL PRESENTE DOCUMENTO E EMESSO IN REVISIONE 0, IN PRIMA EMISSIONE. ESSO PUO ESSERE SOGGETTO A FUTURE REVISIONI 0 Prima emissione Prof. Chiesa Aprile 07 REV DESCRIZIONE ELABOR VERIFICATO APPROVATO DATA

2 LEAP / Relazione del mese 12 Sottoprogetto 4 - TECNOLOGIE PER UTILIZZO DI COMBUSTIBILI FOSSILI E CATTURA DELLA CO2 Obiettivo Realizzativo 4.1 SVILUPPO SOFTWARE PER CALCOLO IMPIANTI DI POTENZA Risultato R4.1/3 STATO DI AVANZAMENTO DEI LAVORI 1

3 INDICE Pag. INTRODUZIONE 3 2. ATTIVITA SVOLTE NEL PERIODO CONSIDERATO 3 2

4 INTRODUZIONE L OR 4.1 consiste nella messa a punto di un software destinato alla simulazione del bilancio termi-co di impianti energetici complessi. In particolare l attività punta ad affinare l affidabilità e l accuratezza di calcolo di alcuni pacchetti software sviluppati nel corso degli ultimi 15 anni presso il Dipartimento di Energetica del Politecnico di Milano, rendendo nel contempo più facile e intuitivo il loro utilizzo così da estenderne le possibilità di impiego anche a utenti non particolarmente esperti. 2. ATTIVITA SVOLTE NEL PERIODO CONSIDERATO Le principali attività svolte all interno di questo O.R. possono raggrupparsi in due filoni: Sviluppo di un interfaccia grafica (front-end) per l introduzione dati nel codice solutore (back-end), che è stato in carico al gruppo di lavoro composto da M. Cravedi, M. Fontanive, A. Matti. Aggiornamento dei modelli del calcolo interni al codice solutore, che è stato in carico al gruppo di lavoro composto da P. Chiesa, F. Viganò, M. Romano Il Front-End del sistema di calcolo GS consente di disegnare in modalità interattiva lo schema dell impianto da analizzare e di procedere alla sua simulazione. Il software è scritto su piattaforma Microsoft.NET per sistemi operativi Windows che è ritenuto essere lo Stato dell arte per queste applicazioni informatiche. Ciò consente di sfruttare tutti i vantaggi delle tecnologie visuali per un approccio User Friendly dell interfaccia utente. Non sono richieste competenze informatiche specifiche per compilare lo schema dell impianto e immettere i dati necessari. La curva di apprendimento è rapidissima in quanto si lavora con metodi ampiamente conosciuti e usati dai più diffusi software commerciali. Il sistema utilizza un database relazionale per la memorizzazione dei dati e interfacce XML per il colloquio con altri applicativi. La schermata di fig. 1 mostra l interfaccia principale dell applicazione. Per mezzo di librerie preimpostate l utente è in grado di comporre uno schema d impianto a partire dai componenti di base (es. Compressore, Combustore, Turbina) disponendoli liberamente come se si stesse disegnando su una lavagna. Analogamente i flussi entranti e uscenti in ogni singolo componente vengono tracciati sullo schema e ordinati automaticamente dal sistema. Il front-end provvede a validare le informazioni fornite, verificando che il diagramma di impianto sia formalmente valido (ad esempio che i flussi nei componenti siano collegati) e che tutte le informazioni obbligatorie siano presenti. Essendo sviluppato secondo un architettura MDI (Multiple Document Interface) che consente di gestire, analogamente ad altri applicativi commerciali Windows, una serie di finestre o documenti contemporaneamente aperti, è possibile gestire differenti diagrammi di lavoro ed operare azioni di copia-incolla fra diagrammi diversi. In alto i comandi sono disponibili sia sul menu a tendina che sulla toolbar, la quale consente di effettuare le operazioni più frequenti in modo veloce (shortcuts). 3

Fig. 1 In questa fase sono avanzate le attività di definizione dello schema impiantistico aggiungendo altri componenti al data base e sono state

5 Fig. 1 In questa fase sono avanzate le attività di definizione dello schema impiantistico aggiungendo altri componenti al data base e sono state introdotte le finestre di gestione delle variabili di convergenza, secondo quanto mostrato in fig. 2, e quella riassuntiva delle variabili di convergenza (fig. 3) 4

6 Fig. 2 Fig. 3 In questo trimestre è avanzata anche l attività di revisione delle caratteristiche funzionali e strutturali del codice solutore. In particolare: È stato completato l aggiornamento delle specifiche di lettura/scrittura dati fra front end e solutore. 5

7 È ancora in corso l aggiornamento delle routines per il calcolo delle proprietà termodinamiche e degli equilibri termodinamici di miscele multifase e multicomponente, per la quale continua la fase di implementazione della versione 4.01 delle routines Stanjan all interno del programma. Aggiunta di nuove funzionalità al calcolo della turbina a gas, introducendo la possibilità di valutare l efficienza del sistema di raffreddamento anche in condizioni di transpiration cooling. Aggiornamento dei criteri di calcolo di un compressore assiale multistadio passando da una modalità 0-D (determinazione del rendimento in base a parametri caratteristici dell intera macchina) a una modalità 1-D, in cui viene effettuato un dimensionamento di massima della macchina, individuando i triangoli delle velocità al diametro medio e valutando l intera compressione attraverso la determinazione dei rendimenti stadio per stadio. 6

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