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Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-05202019-102457


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
PIRAS, ANGELANNA
URN
etd-05202019-102457
Titolo
Combustione di biomassa in una caldaia di piccola taglia: misure in fiamma per la validazione di modelli numerici
Dipartimento
INGEGNERIA DELL'ENERGIA, DEI SISTEMI, DEL TERRITORIO E DELLE COSTRUZIONI
Corso di studi
INGEGNERIA ENERGETICA
Relatori
relatore Prof.ssa Galletti, Chiara
relatore Prof. Antonelli, Marco
relatore Dott.ssa Barontini, Federica
relatore Prof. Tognotti, Leonardo
Parole chiave
  • biomassa
  • CFD
  • combustione
Data inizio appello
06/06/2019
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
06/06/2089
Riassunto
Il seguente lavoro di tesi tratta la combustione di biomasse in caldaie di piccola taglia a letto fisso di tipo underfeed stockers. Nello specifico è stato svolto un lavoro sperimentale di raccolta dati tramite misurazioni su fiamma in una caldaia da 140 kWth, presso il Centro Interuniversitario di Ricerca sulle Biomasse da Energia, CRIBE, di Pisa. La caldaia è stata dotata di un sistema di controllo e misurazione per ottenere i valori della temperatura e la composizione dei gas sia sopra il letto di biomassa, sia dentro il letto e, infine, sia allo scarico della caldaia. Sono stati svolti questi campionamenti per diverse condizioni di funzionamento, in particolare in base al rapporto tra il flusso di aria primaria e quello di aria secondaria, è stato analizzato l’effetto che questi parametri possono fornire sul processo di combustione stesso. Le misure ottenute, sono state utilizzate per sviluppare e convalidare un modello numerico della caldaia. In particolare, il modello CFD, basato su un modello di flusso reattivo turbolento monofase della camera di combustione, è stato accoppiato ad un modello del letto di biomassa off-line che include i processi di evaporazione, de volatilizzazione e combustione del char. I prodotti ottenuti dal letto costituiscono le condizioni in ingresso al modello CFD. Nello specifico il letto di biomassa è stato rappresentato come un mezzo poroso, per rappresentare l’ostacolo che l’aria incontra all’ingresso, costituito da sorgenti positive come le specie chimiche ottenute dalla devolatilizzazione ed energia e negative come l’ossigeno.
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