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Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-11062020-110624


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
CINNIRELLA, SEBASTIANO
URN
etd-11062020-110624
Titolo
COMBUSTIONE DI GAS IN CALDAIE DOMESTICHE: SVILUPPO DI MODELLI NUMERICI DI FIAMME PREMISCELATE DA BRUCIATORI PERFORATI
Dipartimento
INGEGNERIA DELL'ENERGIA, DEI SISTEMI, DEL TERRITORIO E DELLE COSTRUZIONI
Corso di studi
INGEGNERIA ENERGETICA
Relatori
relatore Prof.ssa Galletti, Chiara
relatore Prof. Tognotti, Leonardo
correlatore Ing. Bronzoni, Cristiana
Parole chiave
  • bruciatori cilindrici perforati
  • caldaie a condensazione
  • combustione
  • fiamme premiscelate
  • G20
  • G222
  • idrogeno
  • meccanismi cinetici
  • metano
  • morfologia di fiamma
Data inizio appello
26/11/2020
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
26/11/2090
Riassunto
Scopo del presente lavoro di tesi è analizzare il processo di combustione in una caldaia a condensazione per il riscaldamento domestico attraverso l’impiego della fluidodinamica computazionale (CFD). In particolare, si intende comprendere l’effetto dell’aggiunta di idrogeno al gas naturale sulla morfologia sul processo di combustione e sulle conseguenti emissioni in termini di CO e NOx. La caldaia è equipaggiata con un bruciatore forato cilindrico, caratterizzato da molteplici ugelli di diversa geometria, al quale viene alimentato il gas premiscelato. A tal fine, preliminarmente sono state caratterizzate fiamme premiscelate da singoli ugelli, a forma circolare o ad asola, analizzando diverse condizioni operative (portata e composizione gas in ingresso e temperatura) oltre a diversi schemi di cinetica chimica. Tuttavia, data la piccola distanza tra gli ugelli, è stato condotto
anche uno studio mirato alla comprensione dell’eventuale interazione tre le fiamme e come questa siaa influenzata da parametri quali la portata
in ingresso. Infine, si è realizzato un modello di bruciatore con scambio termico equivalente; tale modello è stato validato in modo incoraggiante
attraverso il confronto delle predizioni di CO e NOx con i valori sperimentali rilevati dal produttore.
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