SISTEMI DI ALIMENTAZIONE DEI MOTORI AERONAUTICI CON IDROGENO CRIOGENICO

Nel presente lavoro di tesi si affronta il tema di riqualificazione energetica di motori aerei al fine di ottenere un impatto zero sulle emissioni di biossido di carbonio. Per fare ciò si rende necessario l’utilizzo di un carburante non convenzionale quale l’idrogeno. L’idrogeno è presente allo stato gassoso anche a temperature di quota del velivolo, quindi data la bassa densità di quest’ultimo, sono richiesti serbatoi voluminosi; tuttavia il vantaggio di utilizzare l’idrogeno come combustibile, risiede nel più alto valore del potere calorifico a parità di massa di un carburante convenzionale. Per sopperire in parte al problema dei serbatoi voluminosi, che inevitabilmente comportano aumento del peso, si utilizza l’idrogeno nella sua forma liquida, il quale necessita di temperature criogeniche. In tali condizioni l’idrogeno pressurizzato deve essere pompato all’interno della rete del sistema di alimentazione dell’aeromobile, il ché potrebbe indurre nel carburante un cambiamento di fase che si traduce in sovrappressioni all’interno del sistema. Attraverso un software dedicato, si realizza la rete termo-fluida del sistema di alimentazione e si analizzano le regolazioni introdotte con diverse metodologie. Si conducono diverse simulazioni al fine di caratterizzare il comportamento dell’impianto, a seconda che la regolazione sia fatta per mezzo dello strozzaggio della valvola o, mediante un inverter che, collegato ad un motore elettrico, varia il numero di giri della pompa.