La ricerca proposta ha lo scopo di studiare lo scambio termico per convezione naturale in liquidi puri e sospensioni liquide di nanoparticelle (nanofluidi) da schiere di tubi o cilindri orizzontali, diversamente orientate rispetto al vettore accelerazione di gravità.
Al riguardo, infatti, mentre sono rintracciabili in letteratura diversi lavori eseguiti utilizzando l'aria, gli studi basati sull'impiego di liquidi sono assai pochi, principalmente sperimentali, più che altro a carattere dimostrativo, emergendone una non trascurabile scarsità di dati disponibili sul comportamento convettivo naturale dei liquidi quando al loro interno sia immersa una schiera di tubi o cilindri. Questa configurazione, d'altra parte, riveste notevole interesse sia dal punto di vista applicativo, ad esempio nel settore dell'ingegneria dedicato alla realizzazione di apparati di scambio termico, sia dal punto di vista fenomenologico, dal momento che le diverse strutture di moto che si sviluppano nel fluido in relazione alla posizione reciproca dei vari tubi o cilindri possono dar luogo sia ad incrementi che a riduzioni delle prestazioni di scambio termico di ciascuno di essi rispetto al caso di cilindro isolato. Inoltre, per il caso dei nanofluidi, alla scarsità dei dati disponibili si aggiunge una limitata affidabilità dei risultati numerici conseguiti dai diversi autori per configurazioni in qualche modo riconducibili alla presente (seppure solo lontanamente), a causa dell'utilizzo di modelli poco aderenti alla realtà, che ne pregiudica fortemente l'utilizzo.
In questo contesto, viene proposta una ricerca numerico-sperimentale con l'obiettivo di (a) determinare, in funzione del tipo di fluido considerato, della geometria ed inclinazione della schiera e delle temperature in gioco, la dipendenza delle prestazioni di scambio termico dai vari parametri di controllo, (b) individuare le configurazioni ottimali ai fini dello scambio termico e (c) proporre correlazioni operative di calcolo.
