Termodinamica applicata, cicli diretti e inversi non convenzionali

La ricerca in termodinamica applicata ha come obiettivo primario l'avanzamento della conoscenza e la comprensione delle relazioni fra scambi di energia e le diverse variabili in gioco in un determinato ciclo o processo termodinamico. Può essere indotta dall'interesse e dall'intuito del ricercatore, ma non è mai condotta senza un particolare scopo pratico, e i suoi risultati trovano spesso applicazioni importanti, con ricadute nel breve-medio termine.
Gli studi svolti presso il Dime si sono concentrati principalmente su: semplificazione dei modelli termodinamici, approfondimenti sulla generazione entropica in contesti specifici e progettazione EGM (Entropy Generation Minimization)
Presso il DIME/TEC, il team ÀugERE sta attualmente perfezionando quattro principali filoni di ricerca su tale tematica, in particolare:

  • Sviluppo di modelli e software per la verifica delle prestazioni di cicli, diretti e inversi non convenzionali, estensione al caso di macchine per produzione del freddo o il condizionamento via via più complesse.
  • Generalizzazione del concetto di exergia e di sistema termodinamico anche a casi studio industriali di maggiore complessità, in relazione al concetto in senso lato di “sfruttamento delle risorse disponibili” (economiche, umane, idriche/ambientali, oltre che strettamente energetiche).
  • Analisi parametriche su produzione entropica in nanofluidi.
  • Progettazione ottimizzata di sistemi e componenti (EGM – Entropy Generation Minimization)

 
Topics

  • Descrizione fluid-less di cicli termodinamici
  • Cicli diretti triangolari e non convenzionali (trilateral flash cycles, ORC cycles, Kalina)
  • Accorgimenti per migliorare l'efficienza dei cicli
  • Analisi exergetica

 

Pubblicazioni

  1. Luca A. Tagliafico, Federico Scarpa, Federico Valsuani. Direct expansion solar assisted heat pumps – A clean steady state approach for overall performance analysis. Applied Thermal Engineering 66 (1–2) (2014) 216-226.
  2. Federico Scarpa, Luca A. Tagliafico, Vincenzo Bianco. Inverse cycles modeling without refrigerant property specification. International Journal of Refrigeration 36 (6) 2013 1716-1729.
  3. Bianco, V., Manca, O., Nardini, S. Entropy generation analysis of turbulent convection flow of Al 2O3-water nanofluid in a circular tube subjected to constant wall heat flux. Energy Conversion and Management 77 (2014) 306-314.
  4. Bianco, V., Manca, O., Nardini, S. Second law analysis of A L 2 O 3 -water nanofluid turbulent forced convection in a circular cross section tube with constant wall Temperature. Advances in Mechanical Engineering (2013), art. no. 920278.