Argomenti di tesi proposti dal docente.
Titolo 1: Analisi termodinamica di un sistema ORC con evaporazione parziale ed espansione wet-to-dry
Periodo svolgimento attività: gennaio – luglio/settembre 2023
Corso/i di Laurea di riferimento: Energetica M, Meccanica M
Tipologia attività: attività di modellazione numerica (potenziale maggiore impegno)
Docente di riferimento: Saverio Ottaviano, saverio.ottaviano2@unibo.it
Descrizione: l’attività riguarda la modellazione di un ciclo ORC innovativo, in cui il fluido entra in turbina in condizioni di saturazione (titolo fra 0 e 1), avvia l’espansione in stato bifase e la termina come vapore surriscaldato (wet-to-dry expansion). Il vantaggio rispetto agli ORC convenzionali è la riduzione delle perdite legate allo scambio termico a temperatura costante. I fluidi più adatti sono quelli con elevata complessità molecolare (es. silossani). È previsto l’utilizzo di software commerciali per la modellazione di impianti termo-fluidodinamici (Thermoflex, Aspen HYSYS, GT Suite) e/o codici di programmazione (MATLAB, Simulink).
Titolo 2: Implementazione e verifica di un algoritmo per la definizione di miscele di fluidi organici a ridotto impatto ambientale per applicazioni ORC
Periodo svolgimento attività: febbraio – settembre/ottobre
Corso/i di Laurea di riferimento: Energetica M, Meccanica M
Tipologia attività: modellazione, programmazione (potenziale maggiore impegno)
Docenti di riferimento: Saverio Ottaviano, saverio.ottaviano2@unibo.it
Valerio Mariani, valerio.mariani.4@unibo.it
Descrizione: la tesi si configura nell’ambito della ricerca e caratterizzazione di miscele di fluidi organici a ridotto impatto ambientale (basso GWP) per applicazioni ORC (Organic Rankine Cycle). Le attività di tesi prevedono, in generale:
-una ricerca bibliografica sullo stato dell’arte dei fluidi organici adoperati, le loro proprietà chimico-fisiche e le caratteristiche principali nel loro utilizzo in sistemi ORC. -la definizione e la validazione delle regole di miscelazione (mixing rules) che definiscono le proprietà di miscele multicomponente -la calibrazione e il test dell’algoritmo tramite l’uso di strumenti informatici quali MATLAB, RefProp, CoolProp, ed un utilizzo leggero di Python (è previsto una breve fase di training per un utilizzo di medio-basso livello)
Le specifiche attività sono da definire in base alle conoscenze pregresse dello studente sugli strumenti informatici e allo stato di avanzamento dello studio (che è stato già avviato con una tesi magistrale che si concluderà in marzo 2023).
Titolo 3: Analisi del potenziale di sfruttamento del calore di scarto da processi industriali per la conversione in energia elettrica in una determinata area geografica
Periodo svolgimento attività: gennaio/febbraio – luglio/settembre
Corso/i di Laurea di riferimento: Energetica T/M, Meccanica T/M
Tipologia attività: compilativa (potenziale maggiore impegno)
Docente di riferimento: Saverio Ottaviano, saverio.ottaviano2@unibo.it
Descrizione:
L’attività consiste in una ricerca dettagliata sul potenziale di conversione del calore di scarto industriale (WHR), in una certa area geografica da definire (Emilia Romagna, Italia, Europa?). Attraverso l’analisi di banche dati ufficiali, articoli scientifici, eventuali interviste etc., l’obiettivo finale è una «mappatura» delle caratteristiche (vettori termici, potenze termiche, temperature, settori produttivi e distribuzione nel territorio etc.) dei flussi di calore scaricati dalle principali categorie industriali interessate da processi a medio-alta temperatura, nell’ottica di implementare sistemi di recupero termico per aumentare l’efficienza complessiva di sfruttamento delle materie prime.
Titolo 4: Ricerca sullo stato dell’arte della strumentazione impiegata in studi sperimentali su sistemi di conversione heat-to-power di piccola taglia (es. micro-organic Rankine cycle)
Periodo svolgimento attività: gennaio – giugno
Corso/i di Laurea di riferimento: Energetica T/M, Meccanica T/M
Tipologia attività: compilativa, ricerca bibliografica
Docente di riferimento: Saverio Ottaviano, saverio.ottaviano2@unibo.it
Descrizione: l’attività riguarda una ricerca bibliografica e di mercato sulla strumentazione impiegata nei banchi prova descritti nei lavori sperimentali disponibili in letteratura, nel campo delle macchine e dei sistemi energetici di piccola/micro taglia. L’obiettivo è una classificazione delle informazioni (tipologia, marca, modello, specifiche etc.) relative ai vari componenti presenti in un banco prova, ad es. sensori, attuatori, dispositivi di acquisizione, sistemi ausiliari (pompe, convertitori, carichi elettrici etc.).
