Modellazione off-design di un compressore per applicazioni AA-CAES

Martinelli, Simone (2015) Modellazione off-design di un compressore per applicazioni AA-CAES. Bachelor thesis, Scuola universitaria professionale della Svizzera italiana (SUPSI).

[img] Slideshow
Modellazione Off-Design di un Compressore per Applicazioni AA-CAES.pptx

Download (741kB)

Abstract

Il lavoro di tesi è rivolto allo studio delle condizioni di funzionamento fuori progetto di un impianto AA-CAES, con particolare attenzione al transitorio di avviamento e spegnimento del compressore in modo da analizzarne l’influenza sull’efficienza del ciclo, l’interazione con la rete elettrica e in ultima analisi fornire elementi per l’identificazione della strategia più efficiente per le fasi di carica e scarica. La prima parte del lavoro ha riguardato lo studio delle centrali CAES analizzandone il principio di funzionamento, le differenze dagli altri impianti con ciclo Brayton e per concludere sono stati riportati degli esempi di centrali esistenti. Quindi sono state analizzate le differenze tra un impianto CAES e un impianto AA-CAES descrivendo il design requirements dei componenti di un possibile impianto AA-CAES. È stato poi riportato l’esempio di una possibile applicazione di un impianto AA-CAES (adele). La tesi dunque si è concentrata sui compressori di tali impianti. Per analizzare le condizioni di funzionamento di un compressore si utilizzano le cosiddette “mappe caratteristiche”. Poiché tali mappe non prevedono l’illustrazione delle performance del compressore in condizioni fuori progetto (velocità sotto il regime minimo), l’attenzione si è concentrata sulla ricerca di informazioni nella letteratura tecnica per individuare procedure da utilizzare per l’estrapolazione delle mappe nella zona fuori progetto del compressore. Dopo aver selezionato il metodo ritenuto più vantaggioso dal punto di vista della semplicità e della precisione, sono state selezionate delle mappe a cui applicare tale procedura sviluppata in ambiente matlab. Il passo successivo è stato quello di validare tale tecnica di estrapolazione, basata sulle affinity laws, attraverso il numero di Mach e verificare la potenzialità e la robustezza del metodo scelto. Infine, l’attenzione si è spostata sul fenomeno dell’avviamento del compressore. L’avviamento, per le dinamiche di funzionamento della centrale CAES, risulta essere differente dai classici impianti con turbina a gas. È stata evidenziata l’importanza della conoscenza approfondita di alcuni componenti quali frizioni, motore sincrono e compressore. Lo studio del fenomeno dell’avviamento delle centrali richiede infatti la conoscenza approfondita di tali componenti e della loro interazione. Lo studio di questa parte vuole fornire un incipit da cui partire per raggiungere l’obiettivo preposto, ovvero quello di valutare l’efficienza su tutto il ciclo senza trascurare il fenomeno dell’avviamento e dello spegnimento dei compressori.

Item Type: Thesis (Bachelor)
Subjects: Meccanica
Divisions: Dipartimento tecnologie innovative > Ingegneria meccanica
URI: http://tesi.supsi.ch/id/eprint/389

Actions (login required)

View Item View Item