Il presente elaborato si propone di valutare le prestazioni di una turbina Wells destinata allo sfruttamento dell’energia del moto ondoso, mediante l’impiego di simulazioni numeriche CFD condotte nel software Ansys Fluent. Dopo un inquadramento generale del contesto energetico globale e nazionale e una disamina delle principali criticità ambientali legate all’utilizzo delle fonti fossili, si analizzano le potenzialità delle fonti rinnovabili, con particolare riferimento ai sistemi per la conversione dell’energia marina e, nello specifico, all’Oscillating Water Column (OWC). La trattazione approfondisce il principio di funzionamento, le caratteristiche operative e le criticità intrinseche della turbina Wells, evidenziandone i principali parametri prestazionali. Il lavoro prosegue con la descrizione del dominio fluidodinamico sviluppato per le simulazioni, illustrando le scelte progettuali adottate nella definizione della geometria, della discretizzazione numerica e delle condizioni al contorno. I risultati ottenuti in termini di coppia, caduta di pressione totale ed efficienza sono confrontati con evidenze sperimentali derivanti da prove condotte nella galleria del vento del GaVe Lab del Politecnico di Bari, al fine di validare l’attendibilità del modello numerico. Quest’ultimo, a seguito del suddetto confronto, ha mostrato un buon livello di accuratezza. Infine, vengono presentate le distribuzioni di pressioni, velocità e linee di corrente, che consentono di analizzare le interazioni tra il flusso e le pale della turbina, con l’obiettivo di contribuire al miglioramento dell’efficienza di tali dispositivi nell’ottica di un più ampio utilizzo delle fonti energetiche sostenibili.

VALUTAZIONE DELLE PRESTAZIONI DI UNA TURBINA PER LO SFRUTTAMENTO DELL'ENERGIA DEL MOTO ONDOSO

NARDONE, FRANCESCO PAOLO
2024/2025

Abstract

Il presente elaborato si propone di valutare le prestazioni di una turbina Wells destinata allo sfruttamento dell’energia del moto ondoso, mediante l’impiego di simulazioni numeriche CFD condotte nel software Ansys Fluent. Dopo un inquadramento generale del contesto energetico globale e nazionale e una disamina delle principali criticità ambientali legate all’utilizzo delle fonti fossili, si analizzano le potenzialità delle fonti rinnovabili, con particolare riferimento ai sistemi per la conversione dell’energia marina e, nello specifico, all’Oscillating Water Column (OWC). La trattazione approfondisce il principio di funzionamento, le caratteristiche operative e le criticità intrinseche della turbina Wells, evidenziandone i principali parametri prestazionali. Il lavoro prosegue con la descrizione del dominio fluidodinamico sviluppato per le simulazioni, illustrando le scelte progettuali adottate nella definizione della geometria, della discretizzazione numerica e delle condizioni al contorno. I risultati ottenuti in termini di coppia, caduta di pressione totale ed efficienza sono confrontati con evidenze sperimentali derivanti da prove condotte nella galleria del vento del GaVe Lab del Politecnico di Bari, al fine di validare l’attendibilità del modello numerico. Quest’ultimo, a seguito del suddetto confronto, ha mostrato un buon livello di accuratezza. Infine, vengono presentate le distribuzioni di pressioni, velocità e linee di corrente, che consentono di analizzare le interazioni tra il flusso e le pale della turbina, con l’obiettivo di contribuire al miglioramento dell’efficienza di tali dispositivi nell’ottica di un più ampio utilizzo delle fonti energetiche sostenibili.
2024
PERFORMANCE EVALUATION OF A TURBINE FOR WAVE ENERGY EXPLOITATION
Energia moto ondoso
Turbina Wells
Simulazioni
Fluidodinamiche
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