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Gruppo di Fisica Tecnica Industriale

Descrizione del gruppo

L’attività di ricerca del gruppo si colloca negli ambiti della termodinamica, sia di base che applicata, della trasmissione del calore e della termofluidodinamica, con particolare attenzione alla convezione e a deflussi bifase o multifase. I temi vengono trattati sia analiticamente che attraverso simulazioni con codici di calcolo opensource. Notevole è l’attività sperimentale nell’ambito della termofluidodinamica multifase e dei sistemi a biomassa per il riscaldamento domestico. Essa viene condotta sia nel laboratorio di Fisica Tecnica Industriale che in collaborazione con aziende ed enti.

Attività di ricerca

I principali temi di ricerca nell’ambito della termodinamica, della termofluidodinamica e della trasmissione del calore, affrontati dal punto di vista teorico, con metodi di simulazione numerica o con attività sperimentali, sono:

  • Metodo del massimo gradiente entropico nell’ambito della termodinamica del non-equilibrio.
  • Metodo dell'equilibrio vincolato per la riduzione della complessità di modelli cinetici di combustione o di biochimica.
  • Simulazione termofluidodinamica per la progettazione e l’ottimizzazione di prodotti e sistemi di produzione, come ad esempio l’ottimizzazione fluidodinamica di forni per il trattamento termico di molle, l’ottimizzazione e la razionalizzazione di macchinari per la fabbricazione di bottoni, l’ottimizzazione energetica di impianti di essiccamento, la progettazione di sistemi HVAC in ambienti complessi, assistita da simulazioni CFD.
  • Metodi di dinamica molecolare applicati all’analisi di fenomeni a scale nanometriche
  • Analisi exergetica ed efficienza energetica di sistemi industriali, come ad esempio lo studio teorico/numerico sul comportamento di serbatoi di accumulo di acqua per le reti di teleriscaldamento.
  • Sistemi a biomassa legnosa, come ad esempio l'analisi dello scambio termico tra canne fumarie e tetti in legno, l'analisi della combustione in stufe e caldaie a pellet di legna con l'obbiettivo di ridurre le emissioni di CO, NO e particolato, la progettazione di stufe a basso costo ottimizzate per l'uso in Paesi a risorse limitate funzionanti con biomasse di scarto.
  • Scambio termico negli edifici, come ad esempio attività riguardanti la riqualificazione del costruito in muratura dal punto di vista sismico ed energetico, l’analisi del comportamento dal punto di vista strutturale ed energetico delle costruzioni in legno e paglia, il calcolo della trasmittanza di ponti termici in pannelli prefabbricati.
  • Incremento dello scambio termico per separazione spinodale.
Parole chiave

Termodinamica; trasmissione del calore; analisi energetica ed exergetica; termofluidodinamica computazionale.