Ottimizzazione di un impianto SCR-DeNox : implementazione di un flusso di lavoro automatizzato

In this work, the main target is to build an automated workflow for the design of a SCR-DeNox plant. It will be necessary to design some turning vanes positioned in the corners of the duct to guarantee a uniform velocity field at the entrance of the catalyst. The software used are OpenFoam, which is a CFD software, and Dakota, which is an optimization engine. Once the workflow is built, it will be applied to a reference geometry.

In questo lavoro di tesi, l’obiettivo principale è la costruzione di un flusso di lavoro automatizzato per la progettazione di un impianto SCR-DeNOx da installare nei condotti di scarico di centrali elettriche. In particolare, sarà necessario progettare dei deflettori posizionati nelle curve del condotto, in grado di garantire una corrente uniforme all’ingresso del catalizzatore per garantirne il corretto funzionamento, all’interno del quale gli ossidi di azoto vengono scomposti. Gli strumenti utilizzati sono i software open-source OpenFOAM e Dakota. OpenFOAM è un software CFD che permette il calcolo della corrente che attraversa l’impianto di scarico (utilizzata come base-line per avviare l’otti- mizzazione), mentre Dakota gestisce il processo di ottimizzazione attraverso la definizione di una funzione obiettivo e di alcuni parametri per il raggiungi- mento dello scopo fissato. È possibile scegliere diversi tipi di algoritmi per l’ottimizzazione: alcuni metodi basati sui gradienti, altri di tipo evolutivo. Una volta definito il flusso di lavoro, verrà applicato a una geometria di riferimento. L’ottimizzazione avverrà selezionando come parametri gli angoli di incidenza dei deflettori e definendo una funzione obiettivo da minimizzare per garantire l’uniformità della corrente.