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Attività sperimentali e modellistiche per la ricostruzione del processo di contaminazione degli isolatori

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Attività sperimentali e modellistiche per la ricostruzione del processo di contaminazione degli isolatori

Gli aggiornamenti del sistema modellistico sviluppati nel corso del triennio sono stati testati preliminarmente in modalità operativa nel corso del 2021. Gli aggiornamenti hanno riguardato i moduli di ricostruzione delle emissioni da fonti naturali e quello per la ricostruzione della deposizione secca alla scala dell’isolatore. Sono proseguiti anche gli studi sperimentali relativi al comportamento termodinamico del deposito che hanno fornito anche una prima relazione modellistica tra conduttanza e il contenuto ionico in fase acquosa, espresso in funzione dell’umidita relativa.

L’obiettivo complessivo delle attività modellistiche a supporto degli studi di contaminazione degli isolatori condotte nel triennio 2019-2021 della Ricerca di Sistema è stato quello di sviluppare parametrizzazioni sempre più accurate dei fenomeni di contaminazione degli isolatori, da introdurre poi nella catena modellistica previsionale di qualità dell’aria SMOKE_WRF_CAMx, operativa in RSE. Tali attività hanno contribuito a rendere il sistema modellistico uno strumento sempre più idoneo alla simulazione di episodi critici di contaminazione degli isolatori consentendo anche di caratterizzare il territorio italiano dal punto di vista del rischio da inquinamento degli isolatori. Gli studi condotti nel corso del triennio sono stati sia di carattere modellistico che sperimentale.
Gli aggiornamenti modellistici testati nella loro prima versione nel corso del 2021, hanno riguardato i moduli di ricostruzione delle fonti naturali (spray marino), il modulo per la ricostruzione della deposizione secca alla scala dell’isolatore, la formulazione della relazione tra massa depositata e conduttanza.
In riferimento alla simulazione dell’emissione di spray marino sono state messe a confronto alcune configurazioni con lo scopo di individuare quella più adeguata al presente caso studio, anche tenendo conto in modo esplicito dei processi legati al modo ondoso.
In merito al processo di deposizione, è stata ricavata una soluzione in forma chiusa semplificata per il flusso di particolato (PM) atmosferico depositato su isolatori elettrici. La chiusura del modello matematico è stata ottenuta tramite una procedura di regressione 4D sui risultati di simulazioni numeriche eseguite tramite un modello lagrangiano stocastico. Questa soluzione è stata poi utilizzata per stime preliminari del flusso di deposizione, quale parametrizzazione semplificata di sotto-griglia in alternativa alla libreria DePaSITIA (RSE SpA).
Infine, in collaborazione con il Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e della Terra (DISAT) dell’Università degli Studi di Milano Bicocca (UNIMIB), è stato sviluppato un dataset in smog chamber che descrive l’evoluzione della massa depositata al variare dei parametri termodinamici (T,RH). Il confronto tra il dato sperimentale e quello ricostruito tramite il modello ISORROPIA, indica che la relazione sperimentale tra conduttanza e contenuto acquoso della massa depositata può essere preso a riferimento per una versione preliminare del modulo che descrive il comportamento termodinamico del deposito.

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