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Tesi etd-11112019-102541


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
FIORENZA, STEFANO
URN
etd-11112019-102541
Title
Intensificazione dello scambio termico per effetto di campi acustici
Struttura
INGEGNERIA DELL'ENERGIA, DEI SISTEMI, DEL TERRITORIO E DELLE COSTRUZIONI
Corso di studi
INGEGNERIA ENERGETICA
Commissione
relatore Prof. Franco, Alessandro
Parole chiave
  • ultrasuoni
  • scambio termico
  • potenza
Data inizio appello
28/11/2019;
Consultabilità
secretata d'ufficio
Riassunto analitico
I campi acustici, in particolare gli ultrasuoni, sono utilizzati in molte applicazioni ingegneristiche per migliorare l’efficienza dei sistemi, per intensificare reazioni chimiche, per la saldatura di materie plastiche e di queste con altri materiali, per la pulizia di componenti meccanici ecc. La possibilità di utilizzare i campi acustici per intensificare lo scambio termico convettivo è stata presa in esame per la prima volta dalla comunità scientifica negli anni ’30 del ‘900. Negli anni ’50 e ’60 il tema dell’intensificazione dello scambio termico è stato affrontato anche da molti altri punti di vista: utilizzo di superfici alettate, utilizzo di superfici corrugate, applicazione di sistemi bifase. Mentre questi filoni di ricerca hanno avuto sviluppo ed applicazione immediata, nel caso dei campi acustici la ricerca ha avuto uno sviluppo più lento e meno esteso. Nei primi lavori sperimentali sono stati utilizzati dei campi sonori. In seguito, la ricerca si è orientata verso gli ultrasuoni, dal momento che l’utilizzo di campi sonori nelle future applicazioni avrebbe reso l’ambiente di utilizzo delle stesse inadatto al lavoro ed alla presenza umana. I lavori presenti in letteratura si possono suddividere in due categorie: quelli che affrontano lo studio del fenomeno di base in configurazioni geometriche ed idrodinamiche semplici, cercando di isolare i singoli meccanismi di interazione tra scambio termico e campi acustici e quelli che studiano l’applicazione di tali meccanismi agli scambiatori di calore. Un precedente lavoro, analizza la letteratura disponibile cercando di chiarire la fisica del fenomeno dal punto di vista della termodinamica applicata. Il presente lavoro prosegue l’analisi della letteratura ponendo l’accento sull’applicazione degli ultrasuoni agli scambiatori di calore, discutendo i limiti dell’approccio sperimentale seguito fino ad ora e proponendo delle idee per realizzare apparecchiature sperimentali che superino questi limiti.
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