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4.1.1-Sollevamento di polvere di carbone in nube causato da improvviso flusso di gas: misure sperimentali mediante apparecchiatura a piccola scala

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4.1.1-Sollevamento di polvere di carbone in nube causato da improvviso flusso di gas: misure sperimentali mediante apparecchiatura a piccola scala

Questa attività di ricerca del CESI fa parte della ricerca di Sistema – Progetto SISET – Sottoprogetto SICIM, dedicato alle analisi di sicurezza degli impianti di generazione, delle sottostazioni elettriche e dei cabinati degli impianti turbogas a fronte di eventi incidentali quali incendi ed esplosioni. In questo Sottoprogetto, uno specifico work package è dedicato alla realizzazione di prove sperimentali in cui sono riprodotte le condizioni termofluidodinamiche associate alla formazione di una nube di polvere di carbone esplosiva. Le prove sperimentali hanno lo scopo di identificare due parametri chiave che verranno utilizzati per la messa a punto di modelli di simulazione e che attualmente non sono reperibili in letteratura: il rateo di sollevamento della polvere depositata provocabile da un getto di gas e la concentrazione minima in aria in grado di autosostenere un’esplosione. In particolare, il rateo di sollevamento della polvere di carbone è stato determinato mediante una campagna sperimentale utilizzando campioni raccolti presso tipici impianti di generazione elettrica italiani. I test sono stati eseguiti mediante un impianto a piccola scala denominato SOFFIA (Sospensione Ottenuta Facendo Fluire Improvvisamente Azoto) realizzato al CESI. Al fine di produrre dati utilizzabili all’interno di modelli di simulazione di impianto, sono stati eseguiti oltre 150 test. Di questi, oltre 80 sono stati eseguiti con campioni di polvere di carbone di cui è stata misurata la densità e la granulometria. Con polveri anche di materiale differente sono stati successivamente eseguiti test di approfondimento fenomenologico volti a caratterizzare la dipendenza del rateo di sollevamento in nube da alcuni parametri sensibili, come la granulometria, la densità del materiale e lo spessore del deposito. A supporto della sperimentazione, al fine di comprendere le strutture turbolente e i pattern topologici del moto del gas responsabile del sollevamento delle particelle, viene presentata un’analisi critica dei fenomeni fluidodinamici all’interno del condotto di prova.

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