“STRATEGIE DI CONTROLLO E GESTIONE DELL’IDROGENO GASSOSO IN UN SIMULATORE SPERIMENTALE DI FUEL SYSTEM AERONAUTICO”

The thesis analyzes the components and the data acquisition and control system of an experimental test bench for gaseous hydrogen, developed at the Centro Combustione Ambiente in Gioia del Colle for the characterization of a Flow Metering Valve intended for an aircraft fuel system. The work initially examines the main characteristics of hydrogen fuel systems and the role of the valve in flow rate metering. The actual test bench configuration is then compared with the design specifications defined by the Polytechnic University of Bari, highlighting the solutions adopted and the main modifications introduced. Subsequently, the architecture of the test bench is described, including the supply, pressure regulation, thermal conditioning, measurement, inerting, and safety systems. Particular attention is devoted to the data acquisition and control system based on National Instruments CompactRIO and LabVIEW, with an analysis of its hardware and software architecture, signal management, and automatic control functions. Finally, the static and dynamic tests performed on the Flow Metering Valve are presented, with the aim of characterizing its response under the different operating conditions expected during the experimental test campaigns conducted on the bench.

La tesi analizza la componentistica e il sistema di acquisizione e controllo di un banco prova sperimentale per idrogeno gassoso, realizzato presso il Centro Combustione Ambiente di Gioia del Colle per la caratterizzazione di una Flow Metering Valve destinata a un fuel system aeronautico. Il lavoro esamina inizialmente le caratteristiche dei sistemi combustibile a idrogeno e il ruolo della valvola nel dosaggio della portata. Viene quindi confrontata la configurazione effettivamente realizzata con le specifiche progettuali definite dal Politecnico di Bari, evidenziando soluzioni adottate e principali adattamenti introdotti. Successivamente viene descritta l’architettura del banco, comprendente i sistemi di alimentazione, regolazione della pressione, condizionamento termico, misura, inertizzazione e sicurezza. Particolare attenzione è dedicata al sistema di acquisizione e controllo basato su National Instruments CompactRIO e LabVIEW, analizzandone architettura hardware e software, gestione dei segnali e regolazione automatica. Infine, vengono illustrate le prove statiche e dinamiche condotte sulla Flow Metering Valve per caratterizzarne la risposta nelle diverse condizioni operative previste durante le campagne sperimentali sul banco.