Studio numerico della condensazione su superfici estese ottimizzate per lo scambio termico

Questa tesi presenta simulazioni di termofluidodinamica computazionale tramite il metodo Vof (Volume of Fluid). Quest'approccio consente la simulazione del deflusso multifase senza l'utilizzo di correlazioni empiriche per modellare l'interazione tra le fasi. L'obiettivo principale è la convalida dell'efficacia di questo metodo nel calcolare lo spessore del film di liquido derivante dalla condensazione, un aspetto di notevole importanza nel contesto dello scambio termico bifase. Per validare il metodo, sono state inizialmente condotte simulazioni sulla condensazione a film su una parete verticale, sia in regime "steady" che "transient", per vari fluidi operativi di interesse nella refrigerazione e ne è stata messa in luce una eccellente aderenza al modello teorico di Nusselt. Successivamente, sono state eseguite simulazioni sempre in regime transitorio e steady per la condensazione di HFE 7100 su un profilo di cui fossero noti dati sperimentali sullo spessore del film di liquido, evidenziando una buona aderenza ai dati sperimentali. Il lavoro è proseguito con simulazioni di condensazione su diverse superfici alettate, mirando a individuarne una che favorisse lo scambio termico e la condensazione del fluido. Infine, è presentata una simulazione 3D per le alette più promettenti al fine di ottenere una visione più chiara dell'andamento del film di condensato su di esse.