Riassunto analitico
La presente tesi di laurea descrive il lavoro svolto durante il periodo di tirocinio effettuato nel laboratorio Sala Prove Motori dell’Intermech Mo.Re (Centro Interdipartimentale per la Ricerca Applicata e i Servizi nel settore della Meccanica Avanzata e della Motoristica), presso il Dipartimento di Ingegneria “Enzo Ferrari” (DIEF) dell’Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia (UNIMORE).
L’attività svolta si pone nell’ambito della ricerca e dello studio dei combustibili innovativi utilizzabili nei motori a combustione interna ed, in particolare, nell’analisi numerica della combustione in motori Diesel alimentati con miscele dual-fuel composte da gasolio e syngas, un gas di sintesi prodotto dalla combustione di biomassa in carenza di ossigeno.
Scopo di questa tesi è, innanzitutto, quello di ottenere dei modelli numerici che siano il più possibile coerenti coi risultati sperimentali ricavati dai test effettuati al banco prova sui motori reali, sia nel caso Diesel che in quello dual-fuel; successivamente, si analizzeranno gli effetti della sostituzione del gasolio col syngas sulle condizioni di funzionamento dei motori Diesel, in particolare sulla combustione, oltre che sulle prestazioni e sulle emissioni inquinanti.
La scelta di effettuare uno studio in questo ambito è dettata da numerosi fattori, tra i quali:
- La mancanza, in bibliografia, di un’accurata analisi fluidodinamica sul processo di combustione del syngas nei motori Diesel e dei suoi effetti su pressione, temperatura e rilascio del calore all’interno della camera di combustione;
- La possibilità di effettuare diverse simulazioni numeriche al variare della composizione e della percentuale di syngas o dei parametri motoristici, quali ad esempio l’anticipo d’iniezione, in modo tale da creare delle mappe di funzionamento del motore; in tal modo è possibile analizzare, numericamente e senza rischi, dei punti di funzionamento che, se indagati sperimentalmente, potrebbero essere potenzialmente dannosi per il motore;
- I forti interessi legati all’utilizzo del syngas come combustibile alternativo nei motori Diesel usati per la produzione di energia elettrica negli impianti fissi alimentati da gruppi elettrogeni, essendo meno costoso rispetto al gasolio ed essendo derivato da fonti rinnovabili, in accordo con le normative anti-inquinamento vigenti.
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