Banco prova per misure di conduzione termica al contatto in vuoto: simulazioni e prime prove funzionali

La conoscenza del trasferimento di calore all'interfaccia tra due corpi solidi è fondamentale in numerose applicazioni ingegneristiche, con particolare criticità nei sistemi operanti in ambienti a vuoto spinto. In tali condizioni, l'assenza di fluidi interstiziali annulla il contributo convettivo, rendendo la conduzione termica di contatto il meccanismo dominante, influenzato in modo complesso dalla pressione meccanica, dalla rugosità superficiale e dalle inevitabili dispersioni radiative parassite. Il presente lavoro di tesi si pone il duplice obiettivo di modellare e validare un banco prova sperimentale progettato per la misurazione della conduttanza di contatto in vuoto. La prima fase del lavoro prevede lo sviluppo di un modello a parametri concentrati (implementato in ambiente LTspice tramite l'analogia elettro-termica) capace di simulare sia il trasporto conduttivo monodimensionale lungo la colonna di prova, sia la rete radiativa completa che lega i componenti del banco e l'ambiente circostante. L'approccio numerico permetterà di stimare i fattori di dispersione termica e di parametrizzare variabili critiche come l'emissività delle superfici e la pressione di contatto. La seconda fase sarà focalizzata sulla messa in opera dell'apparato sperimentale e sull'esecuzione delle prime prove funzionali su coppie di provini standard (es. Acciaio Inox 316L). I dati raccolti in laboratorio verranno infine confrontati con il modello SPICE, al fine di validare l'intero sistema di misura, isolare con precisione la pura conduttanza di contatto all'interfaccia e fornire un setup collaudato per le future campagne sperimentali del gruppo di ricerca.