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Problemi termici nella progettazione dei ricevitori solari per la produzione di idrogeno

Nel presente elaborato sono state discusse le più recenti tecnologie ed applicazioni per lo sfruttamento dell'energia solare. Successivamente ci si è concentrati, in modo particolare, sugli aspetti legati all'impiego del solare termochimico, analizzando le problematiche ottiche e termiche connesse alla realizzazione dei ricevitori solari per la produzione di idrogeno. E' stato considerato un fluido multicomponente costituito da metano e da particelle solide in carburo di silicio le quali hanno la funzione di assorbire la radiazione solare concentrata e di trasferirla al gas circostante.
Lo scopo del presente lavoro è stato quello di determinare una metodologia di analisi che, sfruttando codici commerciali di simulazione ottica e fluidodinamica, consentisse di superare le varie problematiche connesse alla progettazione dei ricevitori solari. In particolare sono state analizzate le proprietà ottiche del particolato solido utilizzando il codice di simulazione OptiCAD. Successivamente sono state stimate, impiegando Ansys CFX, le frazioni volumiche della fase solida in funzione della profondità della cavità, discretizzata in dieci sotto-volumi. Note le proprietà ottiche del particolato e le sue frazioni volumiche è stato possibile stimare, con OptiCAD, i flussi termici assorbiti dai vari componenti del ricevitore. Infine, con Ansys CFX, si è potuto determinare l'andadamento delle temperature all'interno del ricevitore imponendo a ciascun volume e a ciascuna parete il corrispondente flusso termico assorbito.

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Laurea liv.II (specialistica)

Facoltà: Ingegneria

Autore: Davide Maistro Contatta »

Composta da 164 pagine.

 

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Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.