Impianto di prova per camini : indagine sperimentale e numerica per la messa a punto

This study is aimed at developing an innovative test installation for studying the thermo – fluid dynamics and the performances of flue ducts for heating applications. This subject is of great interest to both the Consorzio LEAP (Laboratory for Energy and Environment Piacenza), for the purpose of the certification assessment, and to the local company Groppalli S.r.l., one of the main worldwide competitors in this sector. In order to reach the goals, some computational fluid dynamics models have been developed using commercial codes. The validity of these models is experimentally proven. This study is fundamental since the fluid dynamic behaviour of chimneys affects the efficiency of the boiler, concerns a safe use of heat generators and in particular is affected by the meteorological conditions of the environment in which the combustion products are exhausted by the flue duct. The European standards defining the test methods for chimneys also confirms the international significance of this topic. The bibliographic research has demonstrated that several articles are related to the functioning of chimneys of thermal power plants and to the dispersion of the flues in the atmosphere; on the contrary, the scientific bibliography concerning the topic of our interest is more limited, and for this reason we focused on the relevant European standards. This study mainly focuses on: 1. The flow resistance of the terminal in the absence/presence of wind. 2. The recirculation of flue gases.

Lo scopo del lavoro è stato quello di mettere a punto un impianto innovativo per lo studio della termofluidodinamica e delle prestazioni dei condotti da fumo per generatori di calore ad uso monofamiliare. L’argomento è di notevole interesse per il Consorzio LEAP (Laboratorio Energia e Ambiente Piacenza) ai fini dell’accreditamento, e per l’azienda locale Groppalli S.r.l. che è uno dei principali competitor a livello mondiale in tale settore. Per il raggiungimento degli obiettivi sono stati sviluppati dei modelli di fluidodinamica computazionale attraverso codici commerciali, che sono stati validati sperimentalmente. Lo studio è importante perché il comportamento termofluidodinamico del camino influenza l’efficienza della caldaia, riguarda la sicurezza nell’utilizzo dei generatori di calore ma soprattutto è influenzato dalle condizioni meteorologiche dell’ambiente esterno nel quale il condotto da fumo riversa i prodotti della combustione. L’argomento ha assunto una rilevanza internazionale perché è soggetto a norme europee che richiedono la verifica sperimentale di determinate condizioni di funzionamento. Dalla ricerca bibliografica sull’argomento si è riscontrato che in letteratura esistono numerosi articoli riguardanti il funzionamento di camini di grandi centrali termoelettriche e la relativa dispersione dei fumi in atmosfera, mentre per quanto riguarda la tipologia dei dispositivi di nostro interesse la bibliografia scientifica è limitata, e pertanto si è dovuto fare riferimento al consistente insieme di norme europee riguardanti tali dispositivi. Lo studio riguarda principalmente: 1. La resistenza fluidodinamica del terminale in assenza/presenza di vento e al variare del campo di moto. 2. Il ricircolo dei prodotti della combustione.