Predizione e validazione dei processi di convezione mista in mezzi porosi per applicazioni energetiche ed industriali (COMPOR)

L'analisi dei moti con forze di galleggiamento in un mezzo poroso saturato da un fluido è un argomento importante nella ricerca sulla trasmissione del calore, sia dal punto di vista della conoscenza di base e dalle sue prospettive per l’ingegneria. Il presente progetto di ricerca è collocato nel quadro di un elevato livello di collaborazione scientifica tra i quattro gruppi di ricerca delle Università di Bologna, Napoli "Federico II", Seconda Università di Napoli e Catania. Negli ultimi anni, questi gruppi hanno consolidato una collaborazione molto efficiente orientata alla ricerca sulla convezione mista interna in fluidi liberi. In aggiunta a questo tema, è via via emerso un forte indirizzo ad estendere le ricerche ai moti in mezzi porosi. Le attività coordinate delle quattro unità di ricerca nel corso dei prossimi due anni porteranno a una maggiore conoscenza della teoria della convezione mista in mezzi porosi, consistente in un confronto critico dei diversi modelli di trasporto di calore e quantità di moto, l'indagine dell’effetto della dissipazione viscosa e la sua corretta modellazione, l'indagine di problemi con pareti in moto, l'analisi del corretto approccio alle instabilità dei moti laminari in mezzi porosi compresi anche aspetti di non equilibrio termodinamico locale; l’analisi microscopica di flussi in mezzi porosi e nessi con microfluidica e micro heat transfer. Il secondo obiettivo, strettamente legato al primo, è l'applicazione di questi risultati teorici ai criteri per la progettazione dei sistemi energetici e per lo sviluppo dei processi industriali. Le principali applicazioni sono: scambiatori di calore per GCHPs; flussi entro materiali di colata o schiume; assorbimento di idrogeno all'interno di reattori.