Sviluppo di un framework per l'automazione dei test al banco e la prototipazione di algoritmi di controllo di motori a combustione interna

Negli ultimi anni, i limiti sempre più stringenti sulle emissioni inquinanti dei gas di scarico, hanno portato ad un notevole aumento della complessità dei motori a combustione interna. Questa complicazione determina un aumento esponenziale del numero di test da effettuare nella sala prova. I metodi tipici di gestione dei test non possono più essere utilizzati, ma è essenziale creare un sistema che ottimizzi le prove. Per ridurre drasticamente il tempo di esecuzione, è necessario implementare un'architettura in grado di facilitare lo scambio di dati tra i sistemi presenti nella sala prova, e, in aggiunta, definire le strategie di automazione dei test. L'approccio a taluni metodi si presenta ancora complicato in molti gruppi di sviluppo di strategie di controllo motore, anche se, una volta sviluppati, portano e a grandi benefici durante la fase di test. Il lavoro illustra i metodi implementati per la gestione di queste strategie. Prima si descrive l'approccio utilizzato nella calibrazione di anticipo di accensione per mantenere livelli accettabili di detonazione durante il processo di calibrazione. Successivamente è mostrato il sistema di automazione dei test che consente il pieno controllo del punto di funzionamento del motore, la gestione dell'acquisizione e la verifica della stabilità delle condizioni ottenute. L'ultima parte mostra sistemi di prototipazione rapida per la gestione di componenti innovatici del motore.

Smantellamento di un reattore di potenza gas-grafite di I generazione: metodologie e tecnologie di rimozione della grafite e smantellamento del nocciolo

Il presente lavoro di tesi ha riguardato lo studio dello smantellamento di un reattore gas grafite di potenza di I Gen. L’indagine è stata focalizzata in particolare al recupero della grafite irraggiata che ne costituisce il core. Viene presentata una descrizione referenziata del reattore e dei suoi componenti per mettere in evidenza la particolare architettura e le specifiche problematiche ad essa correlate. A valle di un’indagine sulle esperienze internazionali in merito al decommissioning e allo smantellamento di questi tipi di reattori, si forniscono una possibile sequenza di accesso alla cavità del reattore e una procedura per il suo smantellamento; si descrivono sommariamente le tecnologie di taglio e di handling, attualmente allo stato dell’arte, considerate come più idonee a questo tipo di applicazione. Vengono descritte le principali criticità della grafite nuclear grade ed illustrati i fenomeni caratteristici che ne determinano l’evoluzione nel reattore. Sulla base dei dati resi disponibili dalla Sogin S.p:A. e ricorrendo ai dati di letteratura per quelli non disponibili, è stato effettuato un assessment della grafite irraggiata costituente il nocciolo del reattore, rivolto in particolare a determinarne le caratteristiche meccaniche e la resistenza residua post-irraggiamento. Per valutare la possibilità di prelevare la grafite dal nocciolo è stato ipotizzato un dispositivo di presa che agganci per attrito i blocchi di grafite del moderatore attraverso il canale assiale. Infine è stata valutata la fattibilità di tale metodo attraverso una serie di simulazioni agli elementi finiti dirette a verificare la resistenza del blocco in varie condizioni di carico e vincolo. Come risultato si è dimostrata la fattibilità, almeno in via preliminare, del metodo proposto, determinando l’inviluppo di utilizzo del dispositivo di presa nonché la compatibilità del metodo proposto con le tecnologie di handling precedentemente individuate.

Retrieval of atmospheric trace gases from DOAS/MAX-DOAS ground-based spectra

The study of the atmospheric chemical composition is crucial to understand the climate changes that we are experiencing in the last decades and to monitor the air quality over industrialized areas. The Multi-AXis Differential Optical Absorption Spectroscopy (MAX-DOAS) ground-based instruments are particularly suitable to derive the concentration of some trace gases that absorb the Visible (VIS) and Ultra-Violet (UV) solar radiation. The zenith-sky spectra acquired by the Gas Analyzer Spectrometer Correlating Optical Differences / New Generation 4 (GASCOD/NG4) instrument are exploited to retrieve the NO2 and O3 total Vertical Column Densities (VCDs) over Lecce. The results show that the NO2 total VCDs are significantly affected by the tropospheric content, consequence of the anthropogenic activity. Indeed, they present systematically lower values during Sunday, when less traffic is generally present around the measurement site, and during windy days, especially when the wind direction measured at 2 m height is not from the city of Lecce. Another MAX-DOAS instrument (SkySpec-2D) is exploited to create the first Italian MAX-DOAS site compliant to the Fiducial Reference Measurements for DOAS (FRM4DOAS) standards, in San Pietro Capofiume (SPC), located in the middle of the Po Valley. After the assessment of the SkySpec-2D’s performances through two measurement campaigns taken place in Bologna and in Rome, SkySpec-2D is installed in SPC on the 1st October 2021. Its MAX-DOAS spectra are used to retrieve the NO2 and O3 total VCDs, and aerosol extinction and NO2 tropospheric vertical profiles over the Po Valley exploiting the Bremen Optimal estimation REtrieval for Aerosol and trace gaseS (BOREAS) algorithm. Promising results are found, with high correlations against both in-situ and satellite data. In the future, these data will play an important role for air quality studies over the Po Valley and for satellite validation purposes.