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Enzo Zanchini

Professore Alma Mater

Alma Mater Studiorum - Università di Bologna

Professore a contratto a titolo gratuito

Dipartimento di Ingegneria Industriale

Curriculum vitae

Il Prof. Enzo Zanchini si è laureato in Ingegneria Civile, con lode, presso la Facoltà di Ingegneria dell'Università di Bologna nel 1975. Ha iniziato la sua attività di ricerca presso l'Istituto di Fisica Tecnica dell'Università di Bologna nel 1976, come vincitore di una borsa di studio del CNR. È stato Assistente Ordinario di Fisica Tecnica dal 1977 al 1983, Professore Associato di Fisica Tecnica dal 1983 al 1999, Professore Ordinario di Fisica Tecnica Industriale dal novembre 1999 al novembre 2018, presso la Facoltà di Ingegneria dell'Università di Bologna. Attualmente è Professore Alma Mater e Professore a Contratto di Analisi Exergetica (Termoeconomia M - Modulo 2) presso il Dipartimento di Ingegneria Industriale della Scuola di Ingegneria e Architettura dell'Università di Bologna. È stato Direttore del Dipartimento di Ingegneria Energetica, Nucleare e del Controllo Ambientale dell'Università di Bologna dal novembre 2009 all'ottobre 2012 e Coordinatore del Corso di Studio in Ingegneria Energetica dal novembre 2013 al marzo 2016.

È stato visiting scientist presso il Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.) nel 1984 (cinque mesi) e nel 1985 (tre mesi). È stato membro del Collegio dei Docenti dei seguenti Dottorati di Ricerca dell'Università di Bologna: Dottorato di Ricerca in Ingegneria Nucleare dal 1983 al 1989; Dottorato di Ricerca in Fisica Tecnica dal 1990 al 1999; Dottorato di Ricerca in Ingegneria Energetica, Nucleare e del Controllo Ambientale dal 2000 al 2013; Dottorato di Ricerca in Meccanica e Scienze Avanzate dell'Ingegneria dal 2014 al 2019.

I principali temi di ricerca trattati dal Prof. Zanchini sono: fondamenti della termodinamica e della meccanica; energetica; termodinamica dei sistemi contenuti in campi elettrici o magnetici; conduzione non stazionaria nei solidi; convezione forzata, naturale e mista; efficienza energetica degli edifici; pompe di calore aria-acqua e accoppiate al terreno; scambiatori di calore verticali con il terreno.

Dal 1976 al 1995, la maggior parte dell'attività di ricerca del Prof. Zanchini ha riguardato l'ottimizzazione di collettori solari piani, nonché lo sviluppo dei fondamenti della termodinamica e dei sistemi contenuti in campi elettrici o magnetici. I principali risultati delle ricerche condotte in questo periodo sono stati: una dimostrazione generale dell'additività dell'energia; una deduzione rigorosa dell'equazione di Gibbs per un sistema contenuto in un campo elettrico o magnetico; una dimostrazione rigorosa della regola delle fasi di Gibbs; la dimostrazione che la definizione di tensore meccanico delle tensioni non può essere applicata ad un sistema polarizzabile contenuto in un campo elettrico o magnetico.

Dal 1995 al 2006, la maggior parte dell'attività di ricerca del Prof. Zanchini ha riguardato la conduzione non stazionaria e la conduzione iperbolica nei solidi, nonché la convezione forzata, naturale e mista in condotti o in cavità. Nel campo della conduzione iperbolica, il Prof. Zanchini ha sviluppato diverse soluzioni analitiche dell'equazione di Cattaneo-Vernotte e ha mostrato che questa equazione può portare a violazioni del secondo principio della termodinamica, anche se analizzata nell'ambito di teorie della termodinamica del nonequilibrio. Nel campo della convezione forzata laminare, il Prof. Zanchini ha determinato un criterio per individuare le condizioni al contorno termiche che producono un profilo di temperatura completamente sviluppato e ha studiato l'effetto della dissipazione viscosa sui valori asintotici del numero di Nusselt. Nel campo della convezione mista, ha evidenziato, in studi analitici, gli effetti della dissipazione viscosa e della viscosità variabile del fluido sul campo di velocità e sul fattore di attrito.

Dal 2006 ad oggi, il Prof. Zanchini si è dedicato a ricerche di base sui fondamenti della termodinamica e della relatività ristretta, nonché a ricerche di tipo applicativo sullo scambio termico fra condotti interrati e l'ambiente circostante, sulle tecniche di recupero energetico degli edifici e di progettazione di edifici ad energia zero, sull'efficienza delle pompe di calore accoppiate al terreno, sulla progettazione e sulla simulazione dinamica di scambiatori verticali con il terreno. I risultati principali delle ricerche di base sono: una definizione rigorosa di massa in meccanica classica e relatività ristretta; l’interpretazione rigorosa di alcuni esperimenti sull’effetto doppler relativistico; una rielaborazione dei fondamenti della termodinamica, basata su definizioni operative di tutti i concetti utilizzati; un procedimento rigoroso per il calcolo dell’exergia molare e dell’exergia molare nel deflusso di combustibili chimici, anche in condizioni non standard di pressione e temperatura. I risultati principali delle ricerche applicative sono: valutazioni delle dispersioni termiche non stazionarie da pipelines interrate; analisi della sostenibilità di lungo termine di vasti campi di sonde geotermiche, anche in presenza di movimento dell’acqua di falda; espressioni polinomiali delle funzioni adimensionali di risposta termica di sonde geotermiche; codici di simulazione oraria per pompe di calore aria-acqua e accoppiate al terreno; correlazioni adimensionali atte a determinare la temperatura media e la temperatura di uscita del fluido in sonde geotermiche; un nuovo modello cilindrico di sonde geotermiche a tubi a U; un nuovo metodo numerico per la determinazione delle funzioni di risposta termica di sonde geotermiche con superficie esterna isoterma.

Il Prof. Zanchini è stato responsabile dell’Unità di Ricerca dell’Università di Bologna nei Progetti Europei R-D-SBES-R (R&D on Sustainable Building Energy Systems and Retrofitting, 2011-2015) e HERB (Holistic energy-efficient retrofitting of residential buildings, 2012-2016). È stato membro dell’Editorial Board della Rivista Internazionale Future Cities and Environment (Springer) ed è attualmente membro dell’Editorial Board della Rivista Internazionale Energies (MDPI).

Il Prof. Zanchini è autore o coautore di oltre 140 lavori scientifici, molti dei quali sono pubblicati su riviste internazionali. Fra le più importanti riviste internazionali su cui il Prof. Zanchini ha pubblicato, si possono citare, ad esempio: Physical Review B, International Journal of Heat and Mass Transfer, Energy, Applied Energy, Renewable Energy, Applied Thermal Engineering, Energy and Buildings, ASME Journal of Heat Transfer, International Journal of Thermal Sciences, Energies, Foundations of Physics, European Journal of Physics, Physica Scripta.