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Impianti motori ibridi di nuova concezione basati su cicli a vapore con combustione interna (Cicli G.I.ST.)

Pubblicazione


Autore: C. Caputo, M. Gambini, G.L. Guizzi

Collana: AA - 1997 Milano - IX Convegno Sergio Stecco - Tecnologie e sistemi energetici complessi

Note:
Nel presente lavoro viene proposta una particolare tipologia di impianto motore ibrido basato su di un ciclo a vapore a combustione interna. A prescindere da tale dizione, che potrebbe apparire provocatoria mentre non vuole assolutamente esserlo, detti cicli si incentrano su un riscaldamento "topping" del vapore tramite miscelazione in vena con prodotti di combustione gas naturale-aria compressa. Tutto cio` al fine di raggiungere temperature massime di ciclo impensabili in cicli a vapore convenzionali, a causa soprattutto delle ben note limitazioni imposte dai banchi surriscaldatori nei generatori di vapore a combustione esterna. L'iniezione di gas nel flusso principale, che e` costituito da vapore, ha suggerito di adottare per i cicli proposti l'acronimo G.I.ST. (Gas Injection Steam). L'impianto motore operante poi secondo tale tipologia di ciclo e` stato definito ibrido in virtu` della permanenza del generatore di vapore tradizionale policombustibile a monte della camera di combustione aggiuntiva che realizza il suddetto riscaldamento "topping" del vapore. In questo lavoro, che vuole essere un primo approccio insieme propositivo e critico di tali cicli di nuova concezione, a partire dalle implicazioni termodinamiche connesse con il miscelamento del flusso di vapore con quello dei gas combusti, viene dapprima delineata una possibile configurazione impiantistica di base; su questa viene quindi condotta un'analisi dei principali fattori che ne limitano le prestazioni dalla quale emergono spunti per la proposizione di successive soluzioni impiantistiche fino ad arrivare ad una configurazione di impianto ibrido caratterizzata, in relazione all'assunzione di una temperatura massima di ciclo pari a 900°C, da un rendimento elettrico netto del 47%.


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