logo SBA

ETD

Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-09072023-113342


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
ROMANO, MONICA
URN
etd-09072023-113342
Titolo
Modellazione e analisi del Ciclo Allam a ossicombustione
Dipartimento
INGEGNERIA DELL'ENERGIA, DEI SISTEMI, DEL TERRITORIO E DELLE COSTRUZIONI
Corso di studi
INGEGNERIA ENERGETICA
Relatori
relatore Prof. Ferrari, Lorenzo
relatore Dott. Baccioli, Andrea
relatore Dott.ssa Liponi, Angelica
Parole chiave
  • co2 supercritica
  • ossicombustione
  • ciclo Allam
Data inizio appello
05/10/2023
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
05/10/2093
Riassunto
Il ciclo Allam è un ciclo termodinamico introdotto recentemente che utilizza come fluido di lavoro anidride carbonica prodotta dalla combustione tra gas naturale ed ossigeno (ossicombustione).
I vantaggi di tale ciclo sono determinati dalle elevate efficienze e dal fatto che richiede un numero minore di componenti rispetto ai sistemi convenzionali alimentati a idrocarburi, infatti, il sistema impiega una sola turbina e utilizza un impianto di dimensioni ridotte.
L’obiettivo di questa tesi è quello di modellare il ciclo Allam e individuare le condizioni operative del ciclo per massimizzare l’efficienza. Per questo è stata svolta un’analisi di sensitività a diverse variabili quali: temperatura massima di combustione, pressioni di ingresso e di uscita dalla turbina, rendimento isoentropico della turbina e temperatura dei flussi secondari.
Per il ciclo base da cui si è partiti per effettuare tutte le analisi si è ottenuto un rendimento netto pari al 48.55%, in linea con i valori riportati in letteratura.
Risultati interessanti in termini di efficienza sono stati ottenuti, come ci si può aspettare, dal caso in cui si ha la massima temperatura di combustione che tra quelle considerate corrisponde a 975 °C. Per questo caso il valore di rendimento risulta essere il più alto di tutti pari a 49.94%.
In riferimento all’analisi svolta, un altro caso in cui si è ottenuto un buon valore dell’efficienza del ciclo è quello corrispondente a un valore di rendimento isoentropico della turbina di 0.95 a cui corrisponde un valore di 48.93%.
Per gli altri casi analizzati i valori di rendimento non sono così significativi in quanto si discostano di poco da quello ottenuto per il caso base.
File