Simulazione con fluidodinamica computazionale del processo di degassamento di bevande gassate = Computational fluid dynamics simulation of the degassing process of carbonated drinks

Lo scopo di questo lavoro di tesi è simulare tramite la fluidodinamica computazionale il processo di degassamento di bevande gassate, implementando il modello di miscela derivato da Mikko Manninen e Veikko Taivassalo in OpenFOAM. E' stato preso in esame il processo utilizzato da un'azienda leader nel settore della fornitura di soluzioni in PET per l'imbottigliamento di liquidi, la quale ha riscontrato malfunzionamenti durante la fase di degassamento a causa dell'innalzamento del livello di liquido e formazione di schiuma. Inizialmente è stato fatto sviluppare un accurato modello tridimensionale della bottiglia e si è proceduto alla discretizzazione spaziale dello stesso. E'stato dunque utilizzato il codice implementato per predire l'innalzamento del livello del liquido all'interno della bottiglia confrontandolo con le prove sperimentali eseguite dell'azienda. Sono state eseguite delle simulazioni volte a determinare il tempo necessario per degassare completamente una miscela liquido-gas e il relativo abbassamento del livello di liquido. E' stato successivamente introdotto un termine sorgente per la fase dispersa(gas) correlato alla quantità di gas eccedente la saturazione presente a causa della rapida caduta di pressione e quindi spostamento dell'equilibrio. E' stato quindi sviluppato uno strumento, tramite l'utilizzo di Octave, per la registrazione della variazione dell'altezza di liquido nel tempo. Sono state successivamente effettuate varie analisi di sensitività nei confronti dei diversi parametri del modello per permettere una regressione con i dati sperimentali raccolti dall'azienda per validare così il modello per un uso commerciale.