Valutazione delle prestazioni aerodinamiche ed energetiche di una turbina Enlil in ambiente urbano

Il presente lavoro di tesi analizza il comportamento aerodinamico e il potenziale applicativo della turbina ad asse verticale ENLIL, progettata per sfruttare sia i flussi d’aria naturali, sia quelli generati artificialmente dal traffico veicolare in contesti urbani. Gli obiettivi principali consistono nella caratterizzazione dei flussi d’ingresso alla turbina, nella determinazione delle condizioni di lavoro effettive (velocità, angolo d’afflusso e intensità del vento reale) e nella stima dell’energia estraibile per singolo passaggio veicolare e su base giornaliera. Per raggiungere questi obiettivi, si `e adottato un approccio integrato che combina l’analisi di dati CFD (DrivAerML) elaborati tramite pipeline in ParaView per ottenere medie area-pesate alle quote laterali disponibili, un’estrapolazione mediante leggi di decadimento trasversale (esponenziale/gaussiano) per stimare il flusso alla distanza reale di installazione e l’impiego del modello cinematica della scia (decadimento longitudinale e angolo d’afflusso) al fine di calcolare la potenza estraibile e costruire i triangoli di velocità in ingresso alla turbina. I risultati evidenziano che la velocità efficace media all’ingresso del rotore vale circa Veff ≈ 3.77 m/s. Considerando un coefficiente di potenza conservativo Cp = 0.18, una durata dell’impulso veicolare τ = 1 s e un’area spazzata tipica As ≈ 1.10 m^2 , si ottiene un’energia per evento inferiore a 10 J, mentre l’energia giornaliera, supponendo 20 000 veicoli per corsia su due corsie, si attesta a circa 72 Wh. Questi valori sono inferiori rispetto ad alcuni benchmark ottimistici presenti in letteratura, ma risultano coerenti con le reali condizioni di traffico urbano moderate, le geometrie compatte e i coefficienti aerodinamici conservativi. In conclusione, il modello proposto fornisce stime realistiche e tecnicamente fondate, coerenti con i dati di riferimento. Sebbene individualmente modesta, l’energia estratta da singole turbine ENLIL può risultare significativa se aggregata o integrata ai pannelli fotovoltaici installati, offrendo un contributo concreto alla generazione energetica in ambito urbano.