Simulazione numerica di un getto di idrogeno sottoespanso mediante OpenFOAM

Rusticelli, Luca (2023) Simulazione numerica di un getto di idrogeno sottoespanso mediante OpenFOAM. [Laurea magistrale], Università di Bologna, Corso di Studio in Ingegneria meccanica [LM-DM270]
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Abstract

Questa tesi tratta lo studio e l’applicazione di una metodologia per la simulazione di getti gassosi sottoespansi, nello specifico getti di idrogeno in aria. La necessità di questo lavoro nasce dall’esigenza, nel mondo dei trasporti, di abbandonare i combustibili fossili derivati dal petrolio. L’idrogeno, come il metano, viene iniettato in fase gassosa, quindi occorre studiare bene i fenomeni e i meccanismi in gioco per ottimizzare la miscelazione con l’aria. La parte iniziale della tesi riguarda lo studio teorico e generale della letteratura sui getti sottoespansi, con l’obiettivo di capire cosa sono, come si formano, da cosa sono governati e quali sono i loro parametri principali. Successivamente si passa alla loro analisi numerica tramite il software CFD open source OpenFOAM. Le analisi condotte hanno permesso di valutare l’impiego di diversi approcci di modellazione al fine di trovare quello ottimale. Sono stati testati differenti risolutori (rhoCentralFoam, rhoPimpleFoam e reactingFoam), diverse configurazioni della mesh (wedge 2-D, empty 2-D e cyclic 3-D) e diversi modelli di turbolenza (k − ϵ, RNG k − ϵ e k − ω SST).

Abstract
Tipologia del documento
Tesi di laurea (Laurea magistrale)
Autore della tesi
Rusticelli, Luca
Relatore della tesi
Correlatore della tesi
Scuola
Corso di studio
Indirizzo
Macchine a fluido
Ordinamento Cds
DM270
Parole chiave
getti sottoespansi, idrogeno, OpenFOAM, rhoCentralFoam, rhoPimpleFoam, reactingFoam
Data di discussione della Tesi
3 Febbraio 2023
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