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Analisi Numerica della Combustione di Pellet da Biomassa in una Stufa Domestica

Informazioni tesi

  Autore: Alessandro Zaccheo
  Tipo: Tesi di Laurea Magistrale
  Anno: 2011-12
  Università: Università degli Studi di Perugia
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Meccanica
  Relatore: Francesco Fantozzi
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 171

La tesi tratta dell'analisi fluidodinamica CFD, eseguita tramite il software Ansys Fluent 13, della combustione di pellet all'interno di una caldaia di piccola potenza. L'analisi si è prefissa come obiettivi la definizione del campo termico all'interno del dominio di studio e la caratterizzazione delle concentrazione di specie inquinanti in uscita dalla camera di combustione(CO, CO2, NOx e al.).

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Analisi numerica della combustione di pellet da biomassa in una stufa domestica A.A. 2011/2012 5 Introduzione A seguito degli obiettivi fissati dall’Unione Europea sull’utilizzo dell’energia e dello schema della politica del 20-20-20, l’Italia ha assunto la responsabilità di coprire entro il 2020 almeno il 17% degli usi finali di energia esclusivamente da fonti rinnovabili e di ridurre del 14% le emissioni di CO2 in atmosfera rispetto ai valori di riferimento del 2005. Le risorse energetiche attuali derivano per l’80% da combustibili fossili, mentre solo il restante 20% deriva da fonti alternative. L’aspetto sul quale da anni si focalizza l’attenzione riguardo ai combustibili fossili è la loro esauribilità, i loro effetti inquinanti, nonché la volatilità dei loro prezzi, i cui riflessi sull’economia mondiale delineano particolari scenari geopolitici. Il rapporto “Climate Change 2007” del Panel on Climate Change (IPCC) stima un innalzamento dal 66% al 90% dell’incidenza del fattore antropico sull’innalzamento della concentrazione di gas serra nell’atmosfera. Se si considera che le attuali emissioni di CO2 resteranno per almeno un secolo nell’atmosfera, è evidente che dalle scelte di oggi dipendono le sorti delle future generazioni. Lo sviluppo sostenibile può e deve essere avviato da un impiego più massiccio di fonti energetiche rinnovabili. Tra le fonti energetiche rinnovabili rivestono un ruolo importante dal punto di vista delle potenzialità e della facilità di reperimento le biomasse, ossia le materie prime vegetali che costituiscono in natura la forma più sofisticata di accumulo dell’energia solare. Nonostante ciò, le biomasse soddisfano solo il 15% del fabbisogno energetico mondiale, a causa della dispersione della materia prima sul territorio e dei bassi rendimenti di conversione. Inoltre la distribuzione della produzione è disomogenea, poiché i Paesi in via di sviluppo utilizzano biomasse per soddisfare il 38% del loro fabbisogno, a fronte del solo 3% dei Paesi industrializzati. L’Italia, in particolare, nel panorama europeo occupa una posizione al di sotto della media, con solo il 2,5% della produzione energetica derivata da biomasse, malgrado il suo vasto potenziale. Benchè il consumo di biomasse per impieghi energetici in Italia si

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