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Autore: G. Cammarata, L. Cammarata, A. Fichera, A. Pagano

Collana: CA - 57 - Pisa 2002

Note:
Il processo di combustione di una generica sostanza comburente coinvolge numerosi fenomeni termofluidodinamici ed acustici che risultano tra loro variamente accoppiati. L'interazione tra questi fenomeni si trova alla base dell'insorgenza delle instabilità termoacustiche di combustione, consistenti in oscillazioni di pressione e di rilascio termico di elevata ampiezza e di bassa frequenza, che deteriorano le prestazioni del sistema e che sollecitano gravemente bruciatore e tubo di fiamma. Data l'elevata non-linearità dei fenomeni termici, acustici e fluidodinamici all'origine del fenomeno, le instabilità termoacustiche di combustione sono tipicamente fenomeni di natura complessa. Da un punto di vista teorico, il principale problema connesso alla complessità dei fenomeni dinamici manifestati dal sistema consiste nell'impossibilità di dare una rappresentazione adeguata del fenomeno mediante le tecniche di analisi e di modellazione lineari tradizionali. L'approccio qui proposto mira all'identificazione del comportamento dinamico del sistema mediante misure sperimentali di ingresso-uscita. In particolare, l'obiettivo del presente studio è la definizione di un accurato modello per la predizione del comportamento dinamico del rilascio termico sul fronte di fiamma in condizioni di combustione instabile. A tal fine si è scelto di utilizzare la tecnica NARMAX, che opera l'identificazione a scatola nera del sistema. Il modello NARMAX è stato implementato e generalizzato mediante una rete neurale artificiale del tipo Perceptrone Multistrato addestrata e testata mediante misure sperimentali del rilascio termico. L'approccio proposto ha permesso da un lato di evitare la complessità intrinseca nella definizione di un accurato modello matematico e nella scelta dei suoi parametri e dall'altro di garantire predizioni soddisfacenti del rilascio termico instabile sperimentale.