Processi di combustione, impatto ambientale e aeroacustica

I campi in cui si inseriscono le attività di ricerca sviluppate nell’ambito del Tema di ricerca in oggetto sono:

  • Aeroacustica sperimentale Questa linea di ricerca è focalizzata principalmente sullo studio delle soffianti a canale laterale e dei ventilatori a bassa velocità impiegati nei sistemi HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning). Le attuali esigenze di dispositivi sempre più compatti e performanti si scontrano con la necessità di contenere le emissioni sonore. Ne risulta che la riduzione del rumore diventa un obiettivo tanto importante quanto il miglioramento delle prestazioni aerodinamiche. Il lavoro sperimentale mira a comprendere i meccanismi di generazione del rumore e a sviluppare soluzioni geometriche che ne permettano la mitigazione, senza compromettere l'efficienza del dispositivo. Il gruppo di ricerca possiede una solida competenza nell’elaborazione avanzata di dati sperimentali e numerici ad alta risoluzione, finalizzata alla costruzione di modelli ad ordine ridotto del comportamento fluidodinamico dei ventilatori e delle soffianti. Tali modelli permettono di descrivere il legame tra le caratteristiche instazionarie del flusso e la generazione del rumore, con l’obiettivo di migliorare la previsione delle emissioni acustiche e supportare la progettazione ottimizzata dei dispositivi.
  • Progettazione e verifica delle prestazioni di ventilatori e soffianti Questa attività integra le competenze acquisite in ambito aeroacustico con la progettazione aerodinamica di turbomacchine, al fine di sviluppare codici di calcolo 1D e 2D per la progettazione di ventilatori e soffianti. A supporto della fase progettuale e della validazione prestazionale, vengono impiegati anche strumenti di simulazione CFD basati su modelli RANS e URANS.
  • Diagnostica di Combustione Sperimentale. Questo tema di ricerca riguarda l’impiego delle infrastrutture sperimentali disponibili presso la sede savonese del laboratorio ed è volto all’esecuzione di test funzionali e prestazionali, inclusa la misura dell’emissione di specie inquinanti, di bruciatori di turbine a gas e industriali (siderurgia e industria vetraria), misure volte al rilevamento e caratterizzazione di instabilità di combustione, alla di caratterizzazione locale, di dettaglio e non intrusiva del fenomeno combustivo mediante l’impiego delle tecniche diagnostiche Laser Induced Fluorescence (LIF, per l’acquisizione in fiamma di mappe di concentrazione di specie chimiche di interesse (OH, NO, CH, H2, ecc.) e Rayleigh Thermometry, per l’acquisizione di campi planari di temperatura in fiamma.
  • Aerodinamica Sperimentale di Combustori di Turbina a Gas.Questo tema di ricerca riguarda l’impiego di infrastrutture sperimentali disponibili presso le due sedi del laboratorio (Genova e Savona) ed è orientata alla caratterizzazione di dettaglio dell’aerodinamica interna di bruciatori di turbina a gas e industriali mediante l’impiego di tecniche di misura laser based quali Laser Doppler Velocimetry (LDV), Phase Doppler Anemometry (PDA), Particle image Velocimetry (PIV). Le medesime tecniche sono anche applicate alla caratterizzazione fluidodinamica anche di fenomeni non necessariamente connessi con bruciatori.
  • Studio numerico di componenti di macchine e processi combustivi. Questo tema di ricerca rappresenta il contraltare teorico-numerico dei temi di ricerca sperimentali e riguarda lo sviluppo e l’applicazione di modelli numerici, mediante l’impiego di strumenti CFD, per la soluzione di campi di moto sedi di reazioni chimiche combustive. Il tema di ricerca è sviluppato mediante solutori RANS e URANS.

Laboratori

  • Laboratorio di Combustione, Aeroacustica e Fluidodinamica Numerica - Genova
  • Laboratorio di Combustione, Aeroacustica e Fluidodinamica Numerica – Savona

Pubblicazioni

  • C. Cravero, D. Marsano, G. Milanese, A CFD Model for the Direct Coupling of the Combustion Process and Glass Melting Flow Simulation in Glass Furnaces, Energies 2025, 18, 1792.https://doi.org/10.3390/en18071792;
  • C. Cravero, D. Marsano, Numerical Simulation of Melted Glass Flow Structures Inside a Glass Furnace with Different Heat Release Profiles from Combustion, Energies 2023, 16(10), 4187. https://doi.org/10.3390/en16104187
  • Canepa, E., & Nilberto, A. (2019). Experimental Flame Front Characterisation in a Lean Premix Burner Operating with Syngas Simplified Model Fuel. Energies, 12(12), 2377.
  • Cattanei, A., Mazzocut Zecchin, F., Di Pasquali, A., Lazari, A., Effect of the uneven blade spacing on the noise annoyance of axial-flow fans and side channel blowers Applied Acoustics, 177, 107924, 2021
  • Carassale, L., Cattanei, A., Mazzocut Zecchin, Moradi, M., Leakage flow flutter in a low-speed axial-flow fan with shrouded blades Journal of Sound and Vibration, 475, 115275




 

 

 

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