Modellazione CFD di dispersioni e di esplosioni di idrogeno su navi dedicate al trasporto passeggeri

Nell’ultimo decennio la sostenibilità ambientale è diventata una politica prioritaria in ogni ambito, anche in quello del trasporto via mare di merci e passeggeri. A tale proposito, l’Organizzazione Marittima Internazionale ha adottato una strategia per ridurre del 50% le emissioni del trasporto marittimo internazionale entro il 2050, rispetto al 2008. Ciò determina la necessità di prendere in considerazione carburanti privi di carbonio, come l’idrogeno. Ad oggi, nell’ambito del trasporto passeggeri le norme e le regole internazionali per certificare la sicurezza delle navi alimentate a idrogeno non sono ancora disponibili. Per questo motivo, sono in corso ricerche volte ad evidenziare le problematiche di sicurezza delle navi passeggeri alimentate con questo carburante. E’ in questo contesto che si colloca la presente tesi, che, tramite l’utilizzo del programma di fluidodinamica computazionale FLACS-CFD, si propone di effettuare l’analisi delle conseguenze della dispersione ed esplosione di rilasci di idrogeno su navi. La tesi è così strutturata. Dopo il Capitolo 1, avente carattere introduttivo, il Capitolo 2 è dedicato alla modellazione CFD della dispersione e dell’esplosione di rilasci di idrogeno su una nave passeggeri. La modellazione della dispersione presenta come dominio di calcolo la sola stanza contenente le celle a combustibile ed è composta da diversi scenari, che si distinguono per la portata di rilascio e per le caratteristiche della ventilazione. La modellazione dell’esplosione, invece, presenta come dominio di calcolo l’intera nave ed è composta da scenari, che si differenziano per le caratteristiche della nube infiammabile e la configurazione delle vie di sfogo dell’esplosione. Grazie a tali analisi è possibile ottenere la distribuzione spaziale della concentrazione di idrogeno nonché della sovra-pressione di picco generata dall’esplosione. Il Capitolo 3 riassume i principali risultati ottenuti e presenta alcuni futuri sviluppi delle indagini.