Progettazione strutturale di un sistema di accumulo termico operante ad elevata pressione e temperatura

Protti, Michele (2017) Progettazione strutturale di un sistema di accumulo termico operante ad elevata pressione e temperatura. Bachelor thesis, Scuola Universitaria professionale della Svizzera italiana (SUPSI).

Full text not available from this repository.

Abstract

L’obiettivo di questo progetto è il dimensionamento e la verifica di un recipiente in pressione, con funzione di stoccaggio di energia termica par un sistema di accumulo termico AA - CAES, seguendo i parametri prescritti dalla normativa ASME Boilers and Pressure Vessel Code - Section VIII Division 2. Tale recipiente, costruito in acciaio SA 216 WCC, lavora con una pressione interna di 30 bar e una temperatura di 500°C. Geometricamente il serbato si compone di due camicie, quella esterna ha la funzione di resistere principalmente al carico di pressione, quella interna di contenere un letto di rocce per lo stoccaggio di energia termica. Oltre le rocce, al suo interno, è presente una struttura per posizionare le termocoppie per la misurazione della variazione della temperatura interna. Seguendo le direttive prescritte dalla norma si è proceduto al dimensionamento del serbatoio, per poi passare alla verifica strutturale per mezzo di analisi ad elementi finiti lineari e non lineari. L’analisi lineare si basa sul processo di linearizzazione degli sforzi, la quale consente di separare la tensione totale che si instaura nel componente in sollecitazioni di membrana e flessione per poi confrontarle con i valori ammissibili imposti dalla normativa ASME. L’analisi non lineare, denominata “Elastic-Plastic Analysis”, è basata sulle curve del materiale vere, in termini di sollecitazioni “true stress” e deformazioni “true strain” e non necessita di un’approfondita analisi post processuale, ma solo la avvenuta convergenza del calcolo è un indice di verifica. Dalle analisi effettuate, il recipiente risulta verificato solo per le analisi non lineari in quanto l’analisi lineare non considerando la plasticizzazione del materiale impone coefficienti di sicurezza più elevati. È stata infine eseguita un’analisi non lineare in condizioni di lavoro, ottenendo risultati accettabili in quanto il recipiente non presenta zone che superano la tensione di snervamento. Come ultima verifica, ci si è poi preoccupati di verificare con analisi FEM lineari che la piastra di sostegno del letto di rocce e il piedistallo per l’intero serbatoio resistessero ai carichi previsti nelle condizioni di esercizio, ottenendo risultati soddisfacenti.

Item Type: Thesis (Bachelor)
Supervisors: Bordonaro, Giancarlo and Zavattoni, Simone
Subjects: Meccanica
Divisions: Dipartimento tecnologie innovative > Ingegneria meccanica
URI: http://tesi.supsi.ch/id/eprint/1777

Actions (login required)

View Item View Item