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    Gruppi di ricerca

    Il Dipartimento di Ingegneria dell'Università degli Studi della Campania Luigi Vanvitelli è impegnato in numerose attività di ricerca nazionale ed internazionale. 

     

    Advanced Electromagnetics for Controlled Fusion Technology - Elettromagnetismo avanzato per le tecnologie della fusione termonucleare controllata

    Descrizione linee di ricerca: Nell'ambito della Fusione Termonucleare Controllata (FTC) a confinamento magnetico, presso il Dipartimento di Ingegneria Industriale e della Informazione (DIII), opera un gruppo di ricerca con interessi nella modellistica elettromagnetica del plasma e dei principali componenti delle macchine da fusione e, inoltre, nelle applicazioni elettromagnetiche alla FTC. Il gruppo è costituito da ricercatori di differente maturità, alcuni con esperienza pluridecennale nel settore altri di esperienza più breve, tutti fortemente collegati con il fronte più avanzato della ricerca internazionale del settore e dotati di significative esperienze internazionali. I componenti del gruppo hanno partecipato a numerosi progetti di ricerca internazionali e nazionali e vantano una ricca produzione scientifica sulle principali riviste del settore. Le principali attività scientifiche del gruppo riguardano:

    • modellistica elettromagnetica del plasma per applicazioni di diagnostica e controllo;
    • calcolo di campi 3D in geometria complessa in presenza di non linearità e anche combinati in modelli MHD;
    • controllo della forma e della posizione del plasma;
    • analisi e le ottimizzazioni di scenario;
    • analisi delle deformazioni dei magneti e il calcolo dei relativi campi errore;
    • modellistica dell’interazione campi magnetici – plasma e la relativa analisi di impatto su equilibrio e stabilità;
    • tecniche di identificazione di plasmi 2D e 3D;
    • utilizzo di tecnologie di calcolo ad alte prestazioni e ibride per applicazioni alla FTC e alla simulazione del Plasma.

    Alcuni componenti del gruppo fanno parte dell'International Steering Commettee di OIPE (Optimization and Inverse Problems in Electromagnetism) la organizzazione internazionale sulla ottimizzazione e problemi inversi in elettromagnetismo), avendo anche ricoperto ruoli di coordinamento del comitato per molti anni e avendo organizzato in Italia il convegno del 2006. Componenti del gruppo partecipano al Comitato Tecnico Scientifico del coordinamento italiano sulla FTC. Per i suoi interessi, per la sua attività scientifica e per le sue competenze, il gruppo si riconosce nel Macro‐gruppo Tematico “Energia”.  

    Responsabile: Raffaele MARTONE  

    Partecipanti: Andrea Gaetano CHIARIELLO; Beniamino DI MARTINO; Alessandro FORMISANO; Massimiliano MATTEI

    Laboratorio di riferimento: Laboratorio di Circuiti e Calcolo Elettromagnetico (CIRCE)

     

    Aeoronautics: Aircrafts and Rotorcrafts - Aeronautica: velivoli atmosferici ad ala fissa e ad ala rotante

    Descrizione linee di ricerca: L’obiettivo del Gruppo di Ricerca è quello di contribuire a rendere il trasporto aereo più efficiente e maggiormente diffuso, a ridotto impatto ambientale, più economico e con standard di sicurezza più elevati attraverso l’utilizzo di tecniche di progettazione strutturale innovative, materiali avanzati, incremento dell’efficienza aerodinamica, sistemi di bordo e sistemi propulsivi migliorati, prestazioni di volo e stabilità incrementate. Linee di Ricerca:

    Area Meccanica del volo. Modellistica, simulazione e controllo di velivoli atmosferici:

    1. Modellistica e controllo di UAV (Unmanned Aerial Vehicle) di tipo QuadRotor e TiltRotor.  
    2. Ottimizzazione di traiettorie per UAV e per velivoli regionali a basso impatto ambientale.
    3. Controllo di volo per velivoli flessibili e per velivoli rientranti in atmosfera.
    4. Swarming di velivoli unmanned. Guida, navigazione e controllo di sciami di velivoli.

    Area sistemi di bordo: Progetto, modellazione e controllo di dispositivi ad elevata densità di potenza per la gestione “intelligente” dell’energia elettrica di bordo.

    Area Propulsione: Analisi della produzione di particolato in motori aeronautici e studio di meccanismi semplificati tramite tecniche CSP e simulazione numerica diretta con tecnica wavelet.

    Area Fisica Tecnica e Trasmissione del Calore: Condizionamento e tecniche di controllo ambientale,  sistemi antighiaccio, sbrinamento e disappannamento, controllo termico dei sistemi avionici e  sistemi per l’incremento dello scambio termico, sistemi passivi per il controllo del rumore.

    Area Strutture Aeronautiche: Sviluppo di metodologie innovative per lo studio degli aspetti tecnologici, strutturali e costruttivi riferiti ai velivoli atmosferici ad ala fissa e ad ala rotante.  

    Area Materiale di interesse Aeronautico: Compositi a matrice termoplastica: stati tensionali indotti dai processi di fusione/miscelazione durante la realizzazione di strutture per applicazioni aerospaziali.

    Area Costruzione di Macchine: Omologazione virtuale di strutture soggette a carichi impulsivi (crash landing, bird impact).

    Area Aerodinamica e Fluidodinamica: Sviluppo di metodi e modelli per la simulazione numerica di flussi interni/esterni con tecniche adattative basate sulla trasformata wavelet.

    Responsabile: Massimiliano MATTEI

    Partecipanti: Luciano BLASI; Francesco CAPUTO; Alberto CAVALLO; Alberto D'AMORE; Giuliano DE STEFANO; Luigi IUSPA; Oronzio MANCA; Emanuele MARTELLI; Sergio NARDINI; Salvatore PONTE; Aniello RICCIO; Giuseppe PEZZELLA; Luigi RUBINO; Antonio VIVIANI; Andrea APROVITOLA; Egidio D'AMATO; Immacolata NOTARO; Luca CERULLO; Marco CICALA; Cinzia RAINONE; Antonio RUSSO; Andrea SELLITTO; Angela RUSSO, Salvatore SAPUTO; Valerio ACANFORA

    Laboratorio di riferimento: Laboratorio di Strutture Aerospaziali; Laboratorio di Dinamica e Controllo del Volo

      

    Aerospace Composite Structures: integrated design, analysis and production - Strutture aerospaziali in materiale composito: progettazione analisi e produzione integrate

    Descrizione linee di ricerca: Il Gruppo di Ricerca ha la finalità di incrementare l’efficienza della progettazione, dell’analisi e della produzione delle strutture aerospaziali in materiale composito attraverso lo sviluppo di metodologie numeriche e sperimentali finalizzate alla caratterizzazione del comportamento delle strutture in materiale composito in presenza di sollecitazioni multi‐ fisiche (aero‐termo‐meccaniche) ed in presenza di danneggiamento. Sono presenti all’interno del gruppo competenze su strutture aerospaziali, tecnologie, materiali, aerodinamica, e statistica.  Linee di ricerca:

    Sviluppo di metodologie numeriche specifiche per la gestione del danneggiamento di strutture aerospaziali in materiale composito:

    1. Sviluppo di metodologie numeriche multidisciplinari (strutture‐materiali‐  aerotermodinamica) per la progettazione di strutture tolleranti al danno.
    2. Sviluppo di metodologie di analisi di tipo multiscala per compositi avanzati.
    3. Sviluppo di metodologie di analisi per la simulazione dell'innesco e della progressione del danno nei compositi.
    4. Sviluppo di metodologie per la simulazione dei fenomeni di impatto sui compositi.
    5. Applicazione di approcci probabilistici per la determinazione delle proprietà di resistenza e tolleranza al danno di strutture in materiale composito. Sviluppo di modelli analitico‐numerici per i materiali compositi in presenza di sollecitazioni aero‐termo‐strutturali.

    Sviluppo di modelli analitico‐numerici per la caratterizzazione dei materiali compositi e la produzione di strutture in materiale composito di interesse aerospaziale

    1. Sviluppo di metodi per la simulazione dei processi produttivi delle strutture in composito.
    2. Sviluppi di modelli RVE per materiali compositi rinforzati tolleranti al danno.
    3. Sviluppo di modelli cinetici e termo‐strutturali per la simulazione del comportamento dei materiali compositi soggetti a condizioni di fiamma.

    Utilizzo/sviluppo di tecniche sperimentali utili a validare gli strumenti numerici e a monitorare lo stato di salute delle strutture in materiale composito:

    1. Utilizzo di tecniche innovative non distruttive e di sensori embedded per la determinazione dello stato tensionale del componente strutturale.
    2. Utilizzo di tecniche innovative non distruttive di Emissione Acustica.
    3. Utilizzo di test meccanici per lo studio dell’impatto su compositi tradizionali e innovativi.
    4. Utilizzo di test meccanici per la caratterizzazione di compositi per applicazioni strutturali aerospaziali realizzati con polimeri riciclati, fibre naturali e fibre di basalto.

    Sviluppo di procedure e tecniche efficienti di riparazione di strutture in materiale composito danneggiate

    1. Individuazione dei criteri e Sviluppo di strumenti efficienti per il design delle riparazioni di strutture in materiale composito.

    Responsabile: Aniello RICCIO

    Partecipanti: Emanuele MARTELLI; Francesco SCARAMUZZINO; Andrea SELLITTO; Luigi IUSPA; Salvatore SAPUTO; Antonio VIVIANI, Valerio ACANFORA; Angela RUSSO, Mauro ZARRELLI

    BioHydrogen Production and Use from Animal Manure - Produzione e utilizzo di bioidrogeno da reflui animali

    Descrizione linee di ricerca:

    Studio del processo di digestione anaerobica di biomasse residuali da reflui animali: Sono indagati i processi di produzione di bioidrogeno e metano da fermentazione anaerobica in condizioni dark di biomasse residuali, come le deiezioni bufaline. Gli esperimenti in reattori batch hanno consentito di ottenere valori di idrogeno di circa il 15% e circa il 60% per il metano.

    Caratterizzazione delle popolazioni microbiche: Test biomolecolari (DGGE) sulle deiezioni animali sono effettuati per un quadro completo della dinamica delle comunità microbiche presenti nel substrato durante il processo di fermentazione anaerobica.

    Analisi reologica delle deiezioni: Le misure reologiche sono condotte con un reometro rotazionale a sforzo imposto, su fanghi modello. I risultati mostrano uno spiccato comportamento shear‐thinning del sistema. Sono fornite equazioni costitutive valide per il sistema in esame.

    Miscele idrogeno/metano: applicazione e relativo impatto ambientale: Le prove sui motori a combustione interna hanno quantificato riduzioni di anidride carbonica e inquinanti gassosi come CO, NOx, e particolato. E' stato progettato e realizzato un miscelatore idrogeno‐metano per l'alimentazione dei veicoli sottoposti a prove di laboratorio.

    Controllo e riduzione delle emissioni inquinanti: L’attività è incentrata sul controllo delle emissioni inquinanti da processi di combustione, principalmente formate da SO2, NOx, CO, idrocarburi incombusti e Particolato (PM). Il metodo, teorico e sperimentale, è quello del Water Electrostatic Scrubbing (WES) un nuovo processo per la rimozione ad alta efficienza di particolato submicronico. Il WES rimuove simultaneamente anche inquinanti gassosi mediante assorbimento.

    Analisi energetica, economica e ambientale relativa alla produzione di idrogeno e metano da biomasse: È sviluppato un modello per la determinazione delle emissioni di gas serra da parte delle aziende zootecniche e per valutare la convenienza tecnico–economica relativa alla realizzazione di un impianto di digestione per la produzione dei biogas di dimensioni medio/grandi.

    Studio innovativo di produzione sostenibile di biomassa vegetale: È stato svolto lo studio di piante, principalmente di macchia mediterranea, resistenti alla siccità ed alla salinità, utilizzabili per la produzione di principi attivi di interesse farmaceutico e/o nutraceutico e il successivo utilizzo degli scarti organici per la produzione di biogas.

    Responsabile: Biagio MORRONE

    Partecipanti: Petronia CARILLO; Claudia CAROTENUTO; Michelina CATAURO; Carmine LUBRITTO; Maria Laura MASTELLONE; Mario MINALE; Andrea UNICH; Lucio ZACCARIELLO; Pasqualina WOODROW, Luisa Ida D’Amelia, Emilia Dell’Aversana 

    Laboratorio di riferimento: Laboratorio di Biofermentazioni

     

    Computer Science – Informatica

    Descrizione linee   di ricerca:

    Cloud Computing: API agnostiche, Cloud Agency per intermediazione di servizi, monitoraggio  SLA  e riconfigurazione di risorse, Ontologie Cloud, Semantic Engine, Dynamic Semantic Discovery Service,  Portabilità e Interoperabilità, SLA centrate sull’utente, analisi, prestazioni e predizioni per Cloud Computing.

    High Performance Computing su architetture parallele e distribuite: Modelli e linguaggi di programmazione di alto livello per architetture    multi\many‐cores, GPGPUs, FPGAs, sistemi a memoria distribuita gerarchica\distribuita, MPI/PVM/OpenMP e tecnologie multithreading, Piattaforme Cluster e Grid, High Performance Cloud, Agenti Mobili per calcolo embedded e servizi grid, Reti Neurali, Simulazione di Plasma, Sistemi OLAP paralleli,  parallelizzazione guidata dai dati, servizi basati su agenti per manutenzione e riconfigurazione, modelli distribuiti per sistemi multi‐agente, intelligenza collettiva, riconfigurazione di dispositivi mobili e localizzazione in sistemi pervasivi.

    Ingegneria del Software e Sistemi Informativi: Parallelizzazione automatica del codice per architetture Multi‐Many cores+GPUs, tecniche e strumenti per reverse engineering, modernizzazione e ristrutturazione Software, Business Process Management, Content Management, progettazione statica e dinamica basata su agenti.

    Ingegneria della conoscenza, Semantica e Big Data Intelligence: sistemi per il recupero delle informazioni basati sulla semantica, classificazione automatica di documenti e siti web, estrazione automatica di ontologie e annotazione di documenti non strutturati e siti web, estrazione automatica di thesauri di dominio, scoperta di servizi web e cloud, sistemi esperti basati su regole, Intelligenza collettiva, evoluzionistica e reti neurali, Data Mining, riconoscimento di Pattern.

    Modellazione Formale, verifica e validazione di sistemi complessi e critici: Test di software complesso su larga scala, verifica della pianificazione per sistemi multi‐agente e real‐time, verifica delle specifiche QOS per applicazioni SOA, validazione dei requisiti software e analisi dell’affidabilità, validazione e applicazione di sicurezza e affidabilità.

    Reti e sicurezza di rete: protocolli e architetture di rete ad alte prestazioni, progettazione, analisi e ottimizzazione di reti, protocolli e algoritmi di instradamento e per reti ottiche e and wireless, Sicurezza e privacy, identificazione di attacchi e anomalie, architetture di sicurezza evolutive.

    Scienza cognitiva: Caratteristiche qualitative e quantitative della comunicazione interattiva emozionale verbale e non, modellazione matematica del comportamento umano nelle interazioni e dinamiche adattative, analisi comportamentale e contestuale delle interazioni umano‐umano e umano‐macchina.

    Data stream mining: Clustering dati da sensori, riepilogo di flussi dati in rapida evoluzione, Classificazione di dati da sensori, clustering e analisi funzionale dei dati, Previsioni, Metodi di regressione, predizione spaziale, individuazione degli outlier.

    Distribuzione Dati: Clustering e regressione sulle distribuzioni, analisi in componenti principali per predizioni su dati spaziali.

    Responsabile: Beniamino DI MARTINO

    Partecipanti: Rocco AVERSA; Pasquale CANTIELLO; Maurizio D'ARIENZO; Antonio ESPOSITO; Massimo FICCO; Francesco MOSCATO; Massimiliano RAK; Salvatore VENTICINQUE; Mauro IACONO; Stefano MARRONE; Anna ESPOSITO; Gennaro CORDASCO; Salvatore D'ANGELO; Salvatore Augusto MAISTO; Stefania NACCHIA

    Laboratorio di riferimento: Laboratorio di Informatica, Laboratorio di Ingegneria del Software ed Intelligenza Artificiale che sono Nodi locali dei seguenti Laboratori Nazionali CINI:

    University of Campania Node of the CINI National Laboratory on Artificial Intelligence and Intelligent Systems https://www.consorzio-cini.it/index.php/it/artificial-intelligence-and-intelligent-systems

    University of Campania Node of the CINI National Laboratory on Big Data https://www.consorzio-cini.it/index.php/it/laboratori-nazionali/laboratorio-big-data

    University of Campania Node of the CINI National Laboratory on CyberSecurity https://www.consorzio-cini.it/index.php/it/laboratori-nazionali/labcs-home

    University of Campania Node of the CINI National Laboratory on Smart Cities and Communities https://www.consorzio-cini.it/index.php/it/laboratori-nazionali/smart-cities

      

    Digital Factory - Fabbrica Digitale

    Descrizione linee di ricerca: La Digital Factory si riferisce all’uso di un ambiente simulativo integrato, che comprende strumenti di simulazione e visualizzazione tridimensionale, con la finalità di creare simultaneamente le definizioni del prodotto e del processo produttivo. La Digital Factory (od anche digital manufacturing) è un’evoluzione di attività legate alla produzione come la progettazione finalizzata alla fabbricabilità (Design for Manufacturability), la produzione integrata di fabbrica (CIM), la produzione flessibile, il lean manufacturing e altre ancora, che richiedono un maggior livello di collaborazione fra la progettazione del prodotto e del processo. Molti dei vantaggi a lungo termine offerti dalla gestione del ciclo di vita del prodotto (PLM) non possono essere conseguiti senza una strategia complessiva di “Digital Factory”. La Digital Factory è un approccio indispensabile per l’integrazione fra il PLM e le diverse attrezzature e applicazioni di fabbrica, in quanto consente lo scambio di informazioni relative al prodotto fra i gruppi di progettazione e produzione. Grazie a questo coordinamento, le aziende manifatturiere possono raggiungere i loro obiettivi di time‐to‐ market e volume, oltre a ottenere un risparmio sui costi derivante dalla riduzione delle modifiche più costose a valle. È possibile effettuare la simulazione dei processi produttivi, nonché delle conseguenti prestazioni del prodotto, allo scopo di riutilizzare le conoscenze disponibili e ottimizzare i processi prima che i prodotti vengano fabbricati. L’approccio Digital Factory offre inoltre un feedback alle attività di produzione, fornendo informazioni utili che possono essere reimmesse nel processo di progettazione dei prodotti per sfruttare i dati raccolti in fabbrica nella fase di pianificazione.

    Responsabile: Francesco CAPUTO

    Partecipanti: Flavia BOLLINO; Mario BUONO; Assunta CAPECE; Furio CASCETTA; Michelina CATAURO; Domenico DE FALCO; Alessandro DE LUCA; Giuseppe LAMANNA; Roberto MACCHIAROLI; Marcello FERA; Donato PERFETTO; Mario MANZO; Mario CARTERINO; Pasquale MANCO; Salvatore GERBINO: Alessandro Greco

    Laboratorio di riferimento: Laboratorio di Progetto e Costruzione di Macchine

      

    Electric Energy Engineering - Ingegneria dell'energia elettrica

    Descrizione linee di ricerca: Il gruppo ha operato nel campo delle Smart Grids per l'integrazione della generazione distribuita da fonti tradizionali nelle reti di energia elettrica, delle analisi di nuovi convertitori di potenza e relative strategie di controllo, della Power Quality e dell'affidabilità dei sistemi elettrici proponendo definizioni, algoritmi e tecniche di misurazione nonché nel campo delle moderne problematiche statistiche sorte nell’ambito delle scienze sperimentali (statistica e calcolo delle probabilità, progettazione e analisi degli esperimenti) ed in particolare dell’ingegneria (affidabilità, controllo statistico di qualità). Questo gruppo si riconosce nel Macro-gruppo Tematico “Energia” della Seconda Università di Napoli.

    Le principali linee di ricerca sono:

    Modellazione, analisi e gestione delle reti elettriche di distribuzione del futuro: La linea di ricerca ha avuto come obiettivo quello di definire un archivio generale di modelli di riferimento per le future iniziative di ricerca e sviluppo nell’ambito delle reti elettriche (passive e attive) di distribuzione MT e BT.

    Sono stati ottenuti:

    1. modelli delle configurazioni delle reti tipiche del territorio nazionale;
    2. modelli di impianti di generazione e di utilizzazione;
    3. modelli di componenti corredati da database riportanti le rispettive caratteristiche;
    4. scenari di evoluzione dei sistemi di distribuzione nel prossimo futuro.

    Sistema SCADA innovativi per processi di produzione, trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica da fonti rinnovabili e non: L'obiettivo della linea di ricerca, ancora in corso, è quello di proporre un sistema integrato di comando, controllo, protezione e supervisione di processi di produzione, trasmissione e distribuzione (SCADA integrato Col AdMin) dell'energia elettrica da fonti rinnovabili e non, con interfaccia periferiche verso campo dei processi, atto all'utilizzo razionale dell'energia elettrica.

    Microgrid ibride in corrente continua e corrente alternata (MICCA): L'obiettivo della linea di ricerca, ancora in corso, è di sviluppare tecnologie e strategie di gestione e controllo innovative volte all'incremento delle prestazioni e delle funzionalità di diversi componenti e sottosistemi di una micro-rete, al miglioramento della qualità della fruizione dell'energia elettrica e dell'efficienza energetica in generale.

    Smart GRID per l'integrazione di sistemi di poligenerazione distribuita: La linea di ricerca ha rappresentato il contributo della SUN all’attività interateneo regionale finalizzata a Costituire una rete università-centri di ricerca-imprese per collaborazioni di ricerca e formazione su sistemi energetici distribuiti sul territorio ed integrati attraverso smart grid.

    Generazione distribuita di energia da fonti tradizionali e rinnovabili: aspetti ingegneristici e giuridici-economici-ambientali: La linea di ricerca ha riguardato lo studio integrato di aspetti ingegneristici, giuridicieconomici-ambientali per la generazione distribuita di energia da fonti tradizionali e rinnovabili. Due unità operative, una Ingegneristica Tecnologica (IT) e l’altra Giuridica-Economica-Ambientale (GEA) hanno operato in stretta cooperazione.

    Responsabile: Alfredo TESTA

    Partecipanti: Luca CIRULLO; Adam John COLLIN; Vincenzo DI GIORGIO; Roberto Langella; Guido RUBINO; Luigi Rubino; Zheng XIAN

    Laboratorio di riferimento: Laboratorio di Elettronica di Potenza, Laboratorio di Sistemi Elettrici

    Energy Engineering - Ingegneria dell'Energia

    Descrizione linee di ricerca: Il gruppo di ricerca "Ingegneria dell'Energia " è composto complessivamente da 30 ricercatori attivi presso il DIII e accomunati dall'aver svolto nel triennio 2011-2013 attività di ricerca interdisciplinari nel campo dell'Ingegneria dell'Energia. Questo gruppo si riconosce nel Macro-gruppo Tematico “Energia”.

    Smart Grids per l'integrazione della Generazione Distribuita di Energia da Fonti Tradizionali e Rinnovabili nelle reti elettriche per l'Energia: A livello di progetti a finanziamento Europeo, nell’ambito del VII Programma Quadro Comunitario, la linea di ricerca ha rappresentato il contributo della SUN all’attività interateneo finalizzata a costituire una rete università-centri di ricerca-imprese per collaborazioni di ricerca e formazione su sistemi energetici distribuiti sul territorio ed integrati attraverso Smart Grid. A livello di finanziamenti locali, la linea di ricerca ha riguardato lo studio integrato di aspetti ingegneristici, giuridici-economici-ambientali per la generazione distribuita di energia da fonti tradizionali e rinnovabili.

    Produzione di energia mediante macchine per la Fusione Termonucleare Controllata (FTC): La linea di ricerca sulla FTC si occupa di: modellistica e calcolo elettromagnetico delle interazioni energetiche tra campi elettromagnetici e strutture passive o plasma all’interno dei reattori da fusione; diagnostica e controllo degli scenari da realizzare durante gli esperimenti di FTC per ottimizzare la produzione di energia; analisi delle effetti delle tolleranze di lavorazione sulle prestazioni delle macchine; utilizzo di tecnologie di calcolo parallelo ed ibride ad alte prestazioni.

    Biomasse residuali per la produzione di biogas, utilizzo in motori a combustione interna e controllo degli inquinanti della combustione: L’attività è focalizzata sui processi di produzione di bio-idrogeno e metano da fermentazione anaerobica di biomasse residuali. Le attività indagano i parametri di processo per l’ottimizzazione della fermentazione quali yield di biogas prodotto, di composizione e di cinetiche di reazione. Metrologia per l’energia: La linea di ricerca riguarda lo studio e lo sviluppo anche sperimentale dei principali dispositivi, tecniche e tecnologie di misura per la gestione e l’analisi dell’energia e della sua qualità. Distributed Software Smart Agent Systems to Support Collaborating smart solar powered microgrids: L'attività di ricerca intende sviluppare un sistema ICT innovativo ed autonomino per coordinare ed ottimizzare l’utilizzo e l’immagazzinamento dell'energia nei vicinati. L’ unità di ricerca della SUN svilupperà una piattaforma software basata su Agenti per il monitoring distribuito del consumo di energia al livello delle singole appliances, il comportamento degli utenti riguardo al consumo di energia, la produzione di energia dai pannelli solari, ed altri fattori ambientali (e.g. le previsioni del tempo locali).

    Responsabile: Furio CASCETTA

    Partecipanti: Marco BALATO; Andrea Gaetano CHIARIELLO; Claudia CAROTENUTO; Giuseppina CRETELLA; Filomena DI CRISTOFARO; Beniamino DI MARTINO; Massimo FICCO; Luigi FEOLA; Alessandro FORMISANO; Michele FIORETTO; Daniele GALLO; Giovanna GUARINO; Carmine LANDI; Roberto LANGELLA; Mario LUISO; Roberto MACCHIAROLI; Pompeo MARINO; Biagio MORRONE; Raffaele MARTONE; Andrea UNICH; Daniela PROTO; Guido RUBINO; Luigi RUBINO; Gianluca AURILIO; Luca TASQUIER; Alfredo TESTA; Salvatore VENTICINQUE; Rocco AVERSA; Massimo VITELLI

        

    Environmental Design - Progettazione Ambientale

    Descrizione linee di ricerca: L'ambito scientifico attiene alle teorie, metodologie e tecniche operative del progetto sostenibile, dalla scala dell'edificio a quella territoriale, integrando le diverse competenze della tecnologia dell'architettura, del design, della sociologia, della progettazione architettonica, della geologia, della tecnica delle costruzioni. Tra gli obiettivi del gruppo vi è l’offerta di supporto teorico, metodologico e operativo per la definizione dei requisiti di eco-compatibilità nei processi progettuali, così come la focalizzazione del contributo che l’innovazione nei diversi settori scientifici e culturali può apportare alle trasformazione dell’ambiente. Le ricerche dei membri componenti, relativamente agli specifici disciplinari, sono strutturate considerando parametri ambientali per la trasformazione dei siti in sintonia con l'ecosistema di appartenenza, in funzione della massima mitigazione possibile degli impatti e dell'attivazione di buone pratiche. Tra queste ultime in particolare uno dei focus è la cura delle interrelazioni tra persone, contesto naturale e costruito, aiutando a creare ambienti rispondenti alle esigenze degli utenti. La ricerca ha carattere sia sperimentale che teorico; il gruppo ha prodotto un’ampia produzione scientifica documentata da articoli su riviste internazionali e nazionali, libri e capitoli di libri, paper in atti di convegni internazionali.

    I principali interessi scientifici dei partecipanti al gruppo riguardano le linee di ricerca:

    1. Le teorie e l'epistemologia del progetto ambientale;
    2. La progettazione ed i requisiti di ecocompatibilità per gli spazi aperti, il design di sistemi reversibili e interattivi per il territorio;
    3. La riqualificazione delle aree spondali sui bordi del mare e delle acque interne, anche in relazione alla corretta gestione degli equilibri idrologici;
    4. La riqualificazione ecocompatibile delle infrastrutture, dismesse o in esercizio;
    5. Urban greening: la ruralità come utensile per il disegno di spazi aperti e manufatti urbani;
    6. Le teorie, le metodologie ed i protocolli per la progettazione di quartieri sostenibili e la rigenerazione urbana;
    7. La sperimentazione progettuale innovativa sui manufatti edilizi.

    Responsabile: Renata VALENTE

    Partecipanti: Alberto Maria AVOSSA; Mario BUONO; Assunta CAPECE; Carolina DE FALCO; Carlo DONADIO; Massimiliano FERRAIOLI; Francesca LA ROCCA; Salvatore LOSCO; Alberto MANDARA; Bianca PETRELLA; Francesco RICCIARDELLI; Daniela RUBERTI; Annamaria RUFINO; Marco VIGLIOTTI; Louise A MOZINGO; Kristina HILL; Fernando MAGDALENO MAS; Sergio ALTOMONTE; Mariano SIDRACH DE CARDONA ORTIN; Carmela MAIENZA; Mustafa VARDAROGLU

       

    Geo-hydrological risk and potential effects of climate changes - Rischio idrogeologico ed effetti potenziali dei cambiamenti climatici

    Descrizione linee di ricerca: La ricerca è focalizzata sul rischio idrogeologico con particolare, ma non unico, riferimento all’influenza dei fattori climatici a breve ed a lungo termine ed ai metodi per la mitigazione del rischio tramite la previsione, la prevenzione e la protezione dei beni a rischio. Il gruppo è articolato in due sezioni relative rispettivamente al rischio idraulico ed al rischio di frana.

    Le principali linee di ricerca sono le seguenti:

    1. Previsione e quantificazione di eventi meteo estremi ed analisi dei fenomeni idrologici ad essi connessi (comune alle due sezioni del rischio idraulico e di frana);
    2. Sviluppo di sistemi di monitoraggio innovativi e messa a punto di procedure di allertamento (comune alle due sezioni);
    3. Analisi di piene e colate di detrito (rischio idraulico);
    4. Mitigazione del rischio idraulico (rischio idraulico);
    5. Analisi dei meccanismi di frana in terreni e rocce (rischio di frana);
    6. Studio dell’interazione tra frane e manufatti e mitigazione del rischio di frana (rischio di frana);
    7. Definizione della pericolosità e del rischio idraulico e di frana (comune alle due sezioni).

    Responsabile: Luciano PICARELLI

    Partecipanti: Luca COMEGNA; Emilia DAMIANO; Raffaele DI LAORA; Corrado GISONNI; Roberto GRECO; Michele IERVOLINO; Chiara IODICE; Alessandro MANDOLINI; Mario MINALE; Vincenzo MINUTOLO; Lucio OLIVARES; Francesco RICCIARDELLI; Daniela RUBERTI; Eugenio RUOCCO; Andrea VACCA; Diego VICINANZA; Marco VIGLIOTTI; Luigi Zeni; Thom BOGAARD; Gaetano CRISPINO; Cristiana DI CRISTO; Caterina DI MAIO; Antonella ERMICE; Massimo GRECO; Andrea GUIDA; Fatemeh JALAYER; Serge LEROUEIL; Paola MERCOGLIANO; Nadia NETTI; Luca PAGANO; Guido RIANNA; Marco SACCHI; Paolo TOMMASI; Gianfranco URCIUOLI, Reza DARBAN.

    Laboratorio di riferimento: Laboratorio di GeotecnicaLaboratorio di Chimica, Microgravità e ReologiaLaboratorio di Strutture CiviliLaboratorio di Optoelettronica, Laboratorio di Cartografia Territoriale, Laboratorio di Geopedologia

    Hydraulic, Environmental and Maritime Infrastructure Optimization and Smart Water Network - Ottimizzazione delle infrastrutture idrauliche, ambientali e marittime e Reti idriche Intelligenti

    Descrizione linee di ricerca: Il gruppo di ricerca lavora da anni sull’ottimizzazione del dimensionamento e della gestione delle infrastrutture idrauliche ed ambientali con particolare riguardo agli aspetti del risparmio idrico ed energetico ed alla protezione qualitativa e quantitativa della risorsa idrica. I principali temi di ricerca portati avanti riguardano: la protezione idraulica degli alvei e delle coste, la gestione dei serbatoi artificiali, la bonifica delle falde inquinate, la gestione delle pressioni idriche, il partizionamento automatico delle smart water network, l’analisi di rischio e lo sviluppo di tecnologie e best practice per l’ottimizzazione delle infrastrutture idrauliche. I programmi di ricerca si avvalgono sia dell’utilizzo della modellazione numerica che della sperimentazione su modello fisico. A tale riguardo il gruppo utilizza le attrezzature presenti nel dipartimento di afferenza tra cui una vasca ondogena, diverse attrezzature idrauliche, un laboratorio di chimica e un sito pilota a Pozzuoli costituito da una parte di rete idrica di distribuzione dotata di strumentazioni di misura e controllo. Il gruppo di ricerca collabora con diversi centri di ricerca ed istituzioni nazionali ed internazionali, ha partecipato a diversi progetti di ricerca italiani (PON, POR, PRIN, etc.) ed europei (INTERREG), ha pubblicato numerosi lavori su prestigiose riviste internazionali partecipando inoltre a numerosi convegni sui temi della sostenibilità ambientale e dell’ottimizzazione delle risorse idriche. Il gruppo è fortemente orientato allo sviluppo di tecnologie, alcuni dei componenti hanno sviluppato spinoff e brevetti ed hanno recentemente costituito un Action Group (denominato CTRL+SWAN: Cloud Technologies & ReaL time monitoring + Smart WAter Network) dell’European Innovation Partnerships on Water con il quale hanno avviato collaborazioni di ricerca con numerose università, centri di ricerca, startup ed aziende leader mondiali nella gestione ottimale delle risorse idriche e della sensoristica. Le principali linee di ricerca sono le seguenti:

    1. Ottimizzazione delle infrastrutture idrauliche e marittime –Hydraulic and Maritime Infrastructure Optimization
    2. Analisi del rischio idrogeologico – Hydrogeological Risk Analysis
    3. Modellazione delle falde acquifere contaminate – Pollution Groundwater Modelling
    4. Smart Water Network – Smart Water Network

    Responsabile: Michele DI NATALE

    Partecipanti: Armando DI NARDO; Dino MUSMARRA; Daniela RUBERTI; Marco Vigliotti; Caterina ERAMO; Stefania DI RONZA; Immacolata BORTONE; Carlo GIUDICIANNI; Giovanni Francesco SANTONASTASO; Simeone CHIANESE

    Laboratorio di riferimento: Laboratorio di Idraulica e Idraulica Marittima

     

    Image Processing and Optical Microwave Sensors - Elaborazione delle immagini e sensoristica ottica e a microonde

    Descrizione linee di ricerca:

    Sensoristica a microonde: Le tematiche di ricerca sono relative allo sviluppo di metodi e sensori per la diagnostica elettromagnetica. In particolare, esse riguardano l'analisi e la misura di antenne a larga e larghissima banda (UWB) (sensori intelligenti) operanti in scenari complessi; lo sviluppo di modelli di diffusione elettromagnetica e relativa implementazione mediante codici computazionalmente efficienti, lo sviluppo di algoritmi per differenti contesti applicativi quali il monitoraggio ambientale e di strutture per l'ingegneria civile, la prospezione subsuperficiale tramite georadar e il Through-Wall-Imaging, la tomografia a microonde ed a onde millimetriche per la caratterizzazione dei materiali e per l’imaging biomedicale per la diagnostica del tumore al seno e la detection di fratture ossee.

    Sensoristica ottica: La tematica prevede lo sviluppo ed il progetto di dispositivi e nanostrutture per la realizzazione di sensori optoelettronici, sensori basati su superconduttori ad alta temperatura critica e biosensori integrati e in fibra ottica per la diagnostica clinica ed ambientale; il progetto e lo sviluppo di sensori in fibra ottica per diagnostica ed il monitoraggio di grandi strutture (smart structures) utili alla identificazione precoce di eventuali danni, cedimenti ed in grado, quindi, di costituire un sistema di allarme e allerta permanente.

    Elaborazione di immagini: La tematica prevede attività nel campo della elaborazione intelligente di immagini per sorveglianza in scenari complessi, quali porti e interporti, tramite la modellizzazione con metodi stocastici Bayesiani di oggetti in movimento, con particolare riferimento alle problematiche di tracking, di riconoscimento e di classificazione di situazioni critiche.

    Responsabile: Rocco PIERRI

    Partecipanti: Giovanni LEONE; Francesco PALMIERI; Luigi ZENI; Adriana BRANCACCIO; Aldo MINARDO; Raffaele SOLIMENE; Gianmarco ROMANO; Nunzio CENNAMO; Maria Antonia MAISTO; Alessandro LO SCHIAVO; Raffaele MORETTA; Fortuna MUNNO; Tushar RAJVANSHI    

    Laboratorio di riferimento: Laboratorio di Campi Elettromagnetici

     

    Innovative Technologies for Environment Protection from Pollution and Sustainable Resource Use - Tecnologie innovative per la protezione dell’ambiente dall’inquinamento e l’utilizzo sostenibile delle risorse – InnoTEP

    Descrizione linee di ricerca:

    Tecniche avanzate per la decontaminazione di acque contaminate: I processi di depurazione delle acque richiedono tecnologie sempre più efficaci a seguito dell’irrigidimento della normativa a tutela dell’ambiente. Notevole interesse viene posto nei confronti degli inquinanti prioritari e persistenti e dei così detti “contaminanti emergenti”, definiti tali in quanto non normati o in fase di valutazione di valori limite, per i quali grande preoccupazione è manifestata dalla comunità scientifica internazionale per la capacità di accumularsi nella catena alimentare e per i potenziali effetti tossici sull’ambiente e sulla salute. La rimozione di tali inquinanti richiede l’impiego di tecniche avanzate, in particolare l’attività di ricerca è incentrata nello studio, sia da un punto di vista cinetico che termodinamico, di: adsorbimento, ozonizzazione, cavitazione e fotodegradazione.

    Bonifica di suoli e acque sotterranee contaminati: Le barriere permeabili adsorbenti sono considerate una promettente tecnologia di bonifica di siti inquinati. Una configurazione innovativa di tale tecnologia è rappresentata dalle barriere permeabili discontinue, costituite da una serie di pozzi passivi riempiti con materiale adsorbente. L’attività di ricerca è incentrata nella definizione dei parametri di progetto di barriere permeabili, sia continue che discontinue, e nell’identificazione delle caratteristiche del materiale adsorbente. Il gruppo dispone della licenza d’uso del software COMSOL MultiphysicsTM.

    Tecniche di rimozione di micro e macro-inquinanti da effluenti gassosi: L'emissione in atmosfera di composti inquinanti, è la principale causa del degrado della qualità dell’aria il cui deterioramento determina rischi per la salute dell’uomo e delle specie viventi. L’attività di ricerca si incentra sullo sviluppo di tecnologie innovative per la rimozione, direttamente alla sorgente, di micro e macro inquinanti con particolare attenzione a i composti gassosi acidi, i micro inquinanti organici, le polveri inalabili ed i metalli pesanti parzialmente vaporizzabili.

    Tecnologie innovative per la produzione di combustibili rinnovabili: Il progressivo esaurimento delle riserve di combustibili fossili, nonché l’emissione in atmosfera di gas serra, ha rivolto l’attenzione della comunità scientifica verso tecnologie energetiche “pulite” e fonti energetiche alternative e rinnovabili. L’attività di ricerca è incentrata verso quelle tecnologie che permettono la produzione di biocombustibili, come gasificazione di matrici organiche con vapore, gassificazione di matrici organiche in acqua supercritica, digestione anaerobica pressurizzata, reazioni catalizzate come water gas shift e methanation, termolisi dell’acqua a bassa temperatura mediante sistemi energetici integrati, al fine di individuare i valori ottimali dei parametri che influenzano l’efficienza di tali processi.

    Tecniche di realizzazione, deposizione e caratterizzazione di rivestimenti metallici a base di leghe a memoria di forma: L’attività di ricerca ha l’obiettivo di sviluppare rivestimenti innovativi in grado di contribuire alla rigidezza di strutture metalliche, di migliorare l’integrità di strutture danneggiate e, allo stesso tempo, di proteggere le stesse dalla corrosione. In particolare, essa è centrata sullo sviluppo di rivestimenti metallici “intelligenti” costituiti da leghe a memoria di forma (Shape Merory Alloys –SMA), la cui peculiarità è quella di avere proprietà che possono essere controllate sotto l’azione di stimoli esterni.

    Bio-trasformazione di biomassa microalagale per la produzione di sottoprodotti pregiati mediante cattura di CO2: L’attività di ricerca ha l’obiettivo di studiare la crescita microalgale mediante la realizzazione di fotobioreattori ad hoc, investigando i principali parametri di crescita ed il loro effetto sulla formazione di composti pregiati, quali, ad esempio, quelli per la cosmesi, la nutraceutica ed i cibi animali, o anche per la produzione di biocombustibili. Obiettivo aggiuntivo è quello di studiare la crescita microalgale come tecnica per il bio-sequestro e valorizzazione di correnti concentrate di CO2.

    Analisi del rischio ambientale-sanitario: L’attività di ricerca è incentrata sulla valutazione quantitativa dell’esposizione che si determina, in uno o più punti, a seguito di uno scenario, anche complesso, di emissione. Il gruppo dispone della licenza d’uso del software CALL PUFFTM.

    Pedotecnologie per il recupero dei suoli contaminati e la refunzionalizzazione dei suoli in post-bonifica : Criteri e metodi degli interventi di recupero, ricostruzione e refunzionalizzazione dei suoli e dell’ambiente attengono alle Pedotecnologie ed alla Ricomposizione Ambientale. Nella fattispecie, le Pedotecnologie sono finalizzate all'incremento della resilienza ed il recupero della funzionalità dei suoli, tramite l'utilizzo di pedotecnomatrici organo-minerali ottenute co-formulando materiali litoidi-terrosi ed ammendanti organici a norma.

    Tecniche avanzate di rilievo, monitoraggio, caratterizzazione e rappresentazione di aree urbane ed industriali: Il rilievo, il monitoraggio, la caratterizzazione e la descrizione di siti urbani ed industriali sono elementi essenziali per una corretta gestione e valorizzazione del territorio. Questo tema di ricerca è contraddistinto, quindi, sia da un’attività di campo che da una fondamentale fase di post-elaborazione dei dati raccolti, eseguita mediante l’utilizzo di tecnologie avanzate e software specifici.

    Responsabile: Dino MUSMARRA

    Partecipanti: Michele DI NATALE, Sante CAPASSO; Nicola SANNOLO; Andrea BUONDONNO; Adriana ROSSI; Maria Laura MASTELLONE; Armando DI NARDO; Pasquale IOVINO; Stefano SALVESTRINI; Simeone CHIANESE; Amedeo LANCIA; Evangelos Vasileios HRISTOFOROU; Marina PRISCIANDARO; Alessandro ERTO; Mauro CAPOCELLI; Immacolata BORTONE; Antonio MOLINO; Despina KARATZA; Giovanni Francesco SANTONASTASO; Davide SCAMARDELLA; Carmen DE CRESCENZO; Christos KONSTANTOPOULOS; Angela IOVINE; Antonia SCAMARDELLA; Angelo FENTI; Sanjeet MEHATIYA

     

    Material Science and Engineering - Scienza ed Ingegneria dei Materiali

    Descrizione linee di ricerca: Il gruppo si propone di continuare essenzialmente attività in atto che riguardano le relazioni tra struttura, processi, proprietà dei sistemi materiali complessi dalla scala nanometrica a quella macroscopica delle strutture meccaniche, aerospaziali e civili.

    Area Scienza e Tecnologia dei Materiali

    Meccanica dei materiali polimerici e compositi:  

    • Determinazione dei parametri delle leggi costitutive utilizzate dai codici agli elementi finiti mediante analisi di correlazione numerico sperimentale
    • Stress residui in materiali compositi a base polimerica
    • Modellazione dei fenomeni di fatica in strutture in materiale composito
    • Adesivi e Meccanismi di adesione

    Lo stato vetroso:

    • Leggi costitutive per i tempi di rilassamento di polimeri nello stato vetroso
    • Attività Area Materiali

    Processing:

    • Modellazione delle tecnologie di produzione di sistemi materiali compositi: sistemi reattivi e sistemi termoplastici per le applicazioni nei veicoli per il trasporto terrestre ed aerospaziale
    • Criteri di selezione e validazione di materiali strutturali e processi produttivi  a basso costo.
    • Compositi a matrice termoplastica: stati tensionali indotti dai processi di fusione/miscelazione/welding durante il processi di stratificazione nella realizzazione di strutture per applicazioni aerospaziali
    • Leggi costitutive per materiali compositi, polimerici e metallici sottoposti ad elevate velocità di deformazione tipiche di scenari d’impatto
    • Leggi costitutive per schiume polimeriche utilizzate come imbottiture dei sedili dei veicoli
    • Determinazione dei parametri delle leggi costitutive utilizzate dai codici agli elementi finiti mediante analisi di correlazione numerico sperimentale 

    Area Costruzioni di Macchine

    Analisi FEM di strutture in composito in campo automobilistico. Resistenza all’impatto. Ottimizzazione della risposta strutturale, ed adeguamento delle strutture in materiali innovativi alle richieste normative e di mercato.

    Area Statistica e calcolo delle probabilità

    Premesso che il settore si caratterizza per una specifica attenzione alle moderne problematiche statistiche sorte nell’ambito delle scienze sperimentali (statistica e calcolo delle probabilità, progettazione e analisi degli esperimenti) ed in particolare dell’ingegneria (affidabilità, controllo statistico di qualità) l’attività è essenzialmente incentrata sulle modellazione su base stocastica del degrado della resistenza dei materiali compositi e segnatamente sui fenomeni di fatica. 

    Area Automatica

    L’attività prosegue a valle di un brevetto per sensore tattile nella modellazione di un materiale gommoso altamente non lineare e nella correlazione delle forze esterne ad esso applicate con le sue deformate, misurate con uno strato sensoriale optoelettronico innovativo basato su una matrice costituita da coppie phototransistor-LED (light-emitting diode).

    Area Strutture Aerospaziali

    Sviluppo di metodologie per la generazione rapida di strutture sottili 3D auto irrigidite libere da vincoli topologici. L’approccio è essenzialmente riferito a strutture in materiali composito e si presta a sviluppo di strutture su scala nanometrica.

    Area Fisica

    • Teorie dello stato vetroso per l’implementazione di modelli fenomenologici nella previsione delle proprietà tempo-dipendenti di materiali polimerici e compositi.
    • Sviluppo di compositi filamentari su scala nanometrica per applicazioni,nel campo della giunzioni, nell’area della superconduttività.
    • Proprietà meccaniche e tribologiche di mezzi granulari confinati. Applicazioni alla dinamica stick-slip.

    Area Civile

    • Criteri di validazione di armature innovative per applicazioni nel campo dell’ingegneria civile
    • Geo-materiali vetrosi e loro risposte tempo dipendenti: dinamiche eruttive effetti della pressione e della temperatura, nell’ambito del vulcanismo esplosivo.  
    • I vetri inorganici , equilibri oxi-redox

    Area Ingegneria Economico-Gestionale

    Caratterizzazione meccanica di materiali di origine vegetale e possibili correlazioni con caratteristiche di trans-genicità.

    Responsabile: Alberto D'AMORE

    Partecipanti: Luigi GRASSIA; America CALIFANO; Raffaella DELL’AVERSANO; Giuseppe LAMANNA; Lucilla DE ARCANGELIS; Mauro SELLITTO; Vincenzo MINUTOLO; Salvatore PIROZZI; Luigi IUSPA; Claudio LEONE

    Laboratorio di riferimento: Laboratorio di Scienze e Tecnologie dei Materiali

      

    Measurement and Instrumentation - Misure e Strumentazione

    Descrizione linee di ricerca: Il gruppo di Misure e Strumentazione ha maturato negli anni competenze specifiche nei settori delle metrologia generale e dei metodi e sistemi di misura delle principali grandezze elettriche, elettroniche, termofluidodinamiche e meccaniche.

    Le attività a carattere teorico-sperimentale sono:

    • Metrologia generale (collaborazioni strutturate l’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica INRIM e con UNI e CEI in materia di normativa tecnica metrologica)
    • Metodi e sistemi di taratura delle principali grandezze elettriche, termiche e meccaniche
    • Progettazione, realizzazione e caratterizzazione di sistemi di misura
    • Analisi di problemi di qualità dell’alimentazione elettrica (Power Quality) e misurazioni di potenza e di energia anche in condizioni non sinusoidali
    • Sensori di misura per reti distributive a fluido (reti gas, reti acqua, reti teleriscaldamento/teleraffrescamento)
    • Sistemi integrati di telecontrollo e supervisione (SCADA)
    • Sistemi evoluti di telelettura (AMR:Automatic Meter Reading) di contatori d'utenza
    • Sistemi di misura e controllo per l’ottimazione dei consumi energetici nei sistemi industriali e di trasporto ferroviario
    • Progettazione, realizzazione e caratterizzazione di trasduttori di tensione e corrente della rete elettrica in regime non sinusoidale e dissimmetrico
    • Sensori evoluti (smart sensors) delle principali grandezze termiche e meccaniche
    • Contatori intelligenti (smart meter) per smart grid elettriche.

    Responsabile: Carmine LANDI

    Partecipanti: Daniele GALLO; Mario LUISO; Antonio DELLE FEMINE

    Laboratorio di riferimento: Laboratorio di Misure Elettriche e Elettroniche

     

    Monitoring, Analysis and Management of Energy Systems, M.A.M.E.S. - Monitoraggio, Analisi e Gestione dei Sistemi Energetici

    Descrizione linee di ricerca: Il gruppo di ricerca Monitoraggio, Analisi e Gestione dei Sistemi Energetici – N.A.M.E.S. (Monitoring, Analysis and Management of Energy Systems) ha maturato negli anni competenze specifiche nel settore delle analisi e gestione dell'energia nelle diverse forme con specifica finalizzazione al risparmio ed alla efficienza energetica. Il gruppo mette insieme le diverse conoscenze legate alla gestione e all'ottimizzazione dei consumi e dei costi legati all’energia, tanto nell’ambito industriale quanto in quello civile, riunendo tutti coloro che si occupano dell’Energia nei suoi diversi aspetti. In particolare, raggruppa coloro che operano nella ricerca su: Energia e consumi energetici, Sistemi di Gestione dell’Energia, Tecnologie energetiche nei processi industriali, Miglioramento delle prestazioni energetiche, Incentivazione delle fonti rinnovabili e dell’efficienza energetica.

    Le attività di carattere teorico-sperimentale sono riassunte di seguito:

    • Studio e realizzazione di sistemi diagnostici per il monitoraggio di potenza ed energia e qualità dell’alimentazione elettrica in regime sinusoidale, non sinusoidale e dissimmetrico
    • Sistemi di misura e controllo per l’ottimazione dei consumi energetici nei sistemi industriali e nei sistemi di trasporto ferroviario
    • Misura e controllo in ambito Smart Grid con progettazione e realizzazione di Smart Meter innovativi, cooperanti per la gestione ottima ed in tempo reale
    • Analisi e sviluppo di metodologie, tecniche ed algoritmi per il Demand Side Management in reti di distribuzione intelligenti
    • Gestione dell'energia in conformità alla ISO 50001
    • L'Efficienza Energetica Attiva negli Edifici - standard UNI EN 15232
    • Impatto dell’automazione su risparmio energetico
    • Analisi e Gestione dell'Energia prodotta da fonti rinnovabili
    • Sistemi di Energy Harvesting per l’alimentazione di sensori wireless per uso biomedico, per il controllo ambientale e per il monitoraggio di flotte ferroviarie
    • Sistemi e tecniche di riconfigurazione dinamica di array di moduli fotovoltaici allo scopo di massimizzare la produzione di energia
    • Monitoraggio, diagnostica e controllo di sistemi fotovoltaici finalizzati al rallentamento dell’invecchiamento a causa degli effetti del mismatching
    • Progettazione e ottimizzazione termica di componenti e sistemi per la conversione dell’energia da fonti convenzionali e rinnovabili.
    • Energetica degli edifici: censimento energetico, termofisica dell’edificio, certificazione energetica, sistemi termici integrati per l'efficienza energetica negli edifici, proposte di possibili interventi sugli impianti e i materiali per il miglioramento dell’efficienza energetica
    • Progettazione e analisi di sistemi e componenti ad energia solare a bassa, media e alta temperatura
    • Studio dei di contatori d’utenza innovativi: “static smart gas meters & static smart water meters”
    • Efficienza energetica nelle aree portuali
    • Sistemi integrati di co-generazione da biomasse agricole/forestali e da fanghi di depurazione
    • Studio e ottimizzazione della produzione di bioidrogeno da biomasse residuali
    • Correlazione tra impatto ambientale e prestazioni di motori a combustione interna alimentati con miscele Idrogeno/Metano
    • Indagine numerica su Pompe di Calore Geotermiche
    • Studio dell'efficientamento energetico per le pubbliche amministrazioni e le grandi utenze

    Responsabile: Carmine LANDI

    Partecipanti: Furio CASCETTA; Andrea Gaetano CHIARIELLO; Alessandro FORMISANO; Daniele GALLO; Mario LUISO; Roberto MACCHIAROLI; Oronzio MANCA; Biagio MORRONE; Sergio NARDINI; Francesco PALMIERI; Giacomo ROTOLI; Andrea UNICH; Massimo VITELLI; Gianmarco ROMANO

    Laboratorio di riferimento: Laboratorio di Misure Elettriche e Elettroniche

      

    Optoelectronic sensors - Sensori optoelettronici

    Descrizione linee di ricerca:

    Sensori distribuiti in fibra ottica

    Il gruppo sviluppa sensori distribuiti di deformazione e temperatura basati sullo scattering Brillouin stimolato, operanti sia nel dominio del tempo che nel dominio della frequenza. Lo scattering Brillouin in fibra ottica consiste nella retrodiffusione di un fascio luminoso viaggiante in fibra, causato dall’interazione con un’onda acustica anch’essa confinata all’interno della fibra. Tale fenomeno dà luogo a due nuove componenti ottiche, dette di Stokes e di anti‐Stokes, traslate in frequenza rispetto alla luce incidente. Tale processo può divenire stimolato quando l’interferenza tra la luce incidente e l’onda di Stokes amplifica l’onda acustica attraverso un processo di elettrostrizione. La possibilità di effettuare misure distribuite di temperatura e deformazione su distanze anche di diversi km, consente di impiegare tali sensori per il monitoraggio di grandi strutture quali dighe, gallerie, ecc. Inoltre, il gruppo ha dimostrato l’efficacia di tali sensori anche in ambiti legati al settore dei trasporti (monitoraggio del traffico ferroviario) e al settore del monitoraggio ambientale (monitoraggio frane). L'attività di ricerca sui sensori distribuiti in fibra ottica ha portato, nel 2013, alla costituzione di una società spin‐off, la "Optosensing srl".

    Sensori chimici e biochimici in fibra ottica

    Questa linea di ricerca mira allo sviluppo di biosensori optoelettronici a basso costo e semplici da realizzare. Il principio della risonanza plasmonica di superficie (SPR) in fibra ottica, congiuntamente all'utilizzo di appositi recettori, è utilizzato per realizzare sensori ottici selettivi per applicazioni mediche e per la rivelazione di esplosivi, armi biologiche, droghe, inquinanti etc. nonché per il monitoraggio dei gas disciolti nell’olio dei trasformatori. 

    Responsabile: Aldo MINARDO

    Partecipanti: Nunzio CENNAMO; Agnese COSCETTA; Ester CATALANO; Enis CERRI; Francesco ARCADIO; Luigi ZENI

    Laboratorio di riferimento: Laboratorio di Optoelettronica

     

    Physics of complex systems and superconductivity - Fisica dei sistemi complessi e superconduttività

    Descrizione linee di ricerca: La Fisica dei sistemi complessi è un ampio campo di ricerca che studia sistemi in cui le interazione tra le componenti microscopiche del sistema fanno emergere proprietà macroscopiche inattese e imprevedibili sulla base anche di un semplice comportamento microscopico. Per sua natura questa area della fisica si presta a un gran numero di applicazioni interdisciplinari, che vanno dalla biologia alla geofisica e alle scienze sociali. Il gruppo di Fisica dei sistemi complessi riflette questa eterogeneità di interessi ed è composto da fisici con una esperienza in meccanica statistica.
    a) Una lista non esaustiva degli interessi di ricerca in questo ambito è:
    i) Mezzi granulari. La fenomenologia di mezzi granulari presenta comportamenti complessi che possono essere efficientemente studiati con simulazioni di dinamica molecolare. Un esempio sono le complesse proprietà della viscosità in tali sistemi. Inoltre, modelli di faglia sismica come coppia di piani rugosi che confinano un mezzo granulare (i detriti di faglia) permettono di analizzare le dinamiche microscopiche dell’innesco di terremoti in relazione alle proprietà meccaniche dei componenti e alla dinamica del mezzo confinato.
    ii) Modelli per l’accadimento sismico. Reti di masse connesse da molle elastiche sono un efficiente modello per l’accadimento simico in faglie elastiche. Le caratteristiche meccaniche e l’accoppiamento delle singole masse possono essere modificate in accordo a dati geologici per riprodurre al meglio i dati strumentali dei cataloghi sismici.
    iii)Modelli per l’attività cerebrale. Lo studio dell’attività cerebrale spontanea e dell’apprendimento o del riconoscimento di pattern è basato sullo sviluppo di modelli di reti neuronali ispirati a dati biologici. Con queste reti è possibile analizzare il ruolo della plasticità sinaptica, le capacità di apprendimento e la risposta della rete a un danno cerebrale.
    iv) Fenomeni naturali di natura stocastica. Quest’attività mira ad indagare le correlazioni
    spazio‐tempo‐energia in un’ampia gamma di fenomeni naturali (terremoti, eruzioni solari) e nell’attività spontanea del cervello. Questo studio è basato su analisi dei dati sperimentali e la formulazione di modelli stocastici di branching.
    v) Materia vetrosa. Questo filone di ricerca ruota intorno al problema della natura fisica dello
    stato vetroso sia nei suoi aspetti teorici fondamentali (ergodicità, singolarità di biforcazione, cinetica e fenomeni di non‐equilibrio) che nelle sue concrete manifestazioni in materia condensata (vetri, magneti amorfi, granulari, colloidi e gel, vetri di vortici).
    b) Una componente del gruppo si interessa agli aspetti teorici della superconduttività ad alte temperature. I superconduttori con la loro intrinseca coerenza quantistica, che si estende anche su lunghezze macroscopiche, sono sistemi ideali per realizzare ed implementare elementi per la computazione quantistica, uno dei concetti ed obiettivi fondamentali nella fisica dello stato solido. Le attività di ricerca sono sviluppate in sinergia con il gruppo di meccanica statistica. Le attività di ricerca sono principalmente concentrate su: i)Studio dei meccanismi fondamentali della superconduttività ad alta temperatura critica attraverso misure delle proprietà di trasporto in film sottili e giunzioni; ii) Effetto Josephson: Studio dell’effetto Josephson in giunzioni con l’obiettivo di identificare ed isolare processi coerenti microscopici e fenomeni quantistici macroscopici in sistemi non convenzionali. L’esistenza di una corrente Josephson attraverso una barriera di potenziale è una manifestazione diretta della coerenza quantistica macroscopica.

    Responsabile: Lucilla DE ARCANGELIS

    Partecipanti: Giacomo ROTOLI; Mauro SELLITTO; Alessandro SARRACINO

     

    Power Electronics for Industry, Energy and Transport - Elettronica di Potenza per l'Industria, l'Energia ed i Trasporti

    Descrizione linee di ricerca:

    Elettronica di Potenza per l'Industria

    Il gruppo si è occupato di diversi temi con applicazioni nel settore industriale. Tra questi lo studio e lo sviluppo di convertitori statici di Energia Elettrica ad elevato rendimento, caratterizzati da una elevata Power Quality, con caratteristiche multifunzionali capaci di fornire servizi ancillari quali rifasamento dinamico, compensazione armonica e stabilizzazione della tensione. Particolare attenzione è stata rivolta ai convertitori multilivello ed alle loro tecniche di modulazione al fine di consentire un loro impiego in applicazioni in Media Tensione. In questo campo di ricerca si affronta anche lo studio e la fattibilità del trasformatore elettronico per applicazioni industriali mediante l'impiego combinato di strutture multilivello con convertitori risonanti. I prodotti di questa linea di ricerca, oltre alle pubblicazioni, consistono anche in prototipi realizzati in laboratorio, atti alla verifica sperimentale.

    Elettronica di Potenza per l'Energia

    Il gruppo si è occupato di diversi temi con applicazioni nel settore Energia. Tra questi lo studio e lo sviluppo di convertitori statici di Energia Elettrica ad elevato rendimento, per applicazioni Eoliche e Fotovoltaiche. In particolare sono stati studiati e realizzati convertitori per l'interfaccia tra campi eolici e rete di distribuzione, con caratteristiche multifunzionali capaci di fornire servizi ancillari quali rifasamento dinamico, compensazione armonica e stabilizzazione della tensione. Tali convertitori, di tipo back to back, consentono anche l'introduzione e la gestione di sistemi di accumulo, di qualsiasi dimensione, per la gestione dei flussi di energia verso la rete sia di tipo attivo che reattivo. Nel settore della bassa tensione, tipica dei sistemi fotovoltaici, vengono studiati convertitori risonanti ad altissima efficienza per il controllo de flussi energetici dei singoli pannelli e del loro sistema di gestione e supervisione.

    Elettronica di Potenza per i Trasporti

    In questo settore il gruppo di ricerca si è occupato di diversi temi riguardanti il settore automotive, il settore della trazione ferroviaria a livello treno ed a livello stazioni di alimentazione ed il settore aereonautico. Per il settore automotive, si è studiato l'azionamento elettromeccanico ed elettroidraulico delle valvole dei motori a combustione interna realizzando opportuni convertitori ad elevata dinamica. Nel settore ferroviario si studia l'utilizzo a bordo macchina del trasformatore elettronico sulle linee di alimentazione a 25 KV in alternata, e dei sistemi elettronici di compensazione della potenza reattiva e degli squilibri di tensione generati sulla rete trifase di alimentazione dalle cabine monofase per l'alimentazione delle catenarie. Per il settore aereonautico sono stati studiati e realizzati convertitori bidirezionali, con caratteristiche multifunzionali, per l'interfaccia tra le batterie ed il sistema elettrico di bordo, inoltre viene studiata la gestione dei carichi elettrici mediante opportuni sistemi elettronici di potenza. 

    Responsabile: Luigi RUBINO

    Partecipanti: Luigi FEOLA; Roberto LANGELLA; Guido RUBINO; Alfredo TESTA

    Laboratorio di riferimento: Laboratorio di Elettronica di Potenza

    Renewable Energies in Civil Engineering - Energie Rinnovabili nell’Ingegneria Civile

    Descrizione linee di ricerca: Il gruppo di ricerca si pone come obiettivo quello di dare una risposta più concreta al problema della reciproca integrazione tra richiesta energetica e sostenibilità ambientale, promuovendo lo sviluppo di tecnologie innovative di produzione di energia da vento, moto ondoso, correnti fluviali e fonti geotermiche a vantaggio della sostenibilità ambientale e della qualità della vita nelle piccole e grandi realtà urbane. L’innovazione nella progettazione stravolge l’originaria filosofia di dissipare l’energia in eccesso a favore di sistemi che la catturino. Le tecnologie che si stanno sviluppando possono integrarsi con infrastrutture civ ili. Tramite questa integrazione, è così possibile ottenere una condivisione dei costi che dovrebbero comunque essere sostenuti per la realizzazione di infrastrutture già previste per fini diversi dalla produzione di energia. Le attività di ricerca sviluppate non si limitano allo studio del comportamento di prototipi in scala reale, ma anche alla modellazione dei complessi fenomeni idrodinamici di piccola scala che ne determinano il funzionamento. In particolare, sono in corso ricerche finalizzate sia allo studio di moti di filtrazione non stazionari in regime non Darciano, sia alla possibile riduzione di resistenza che si ottiene sovrapponendo al moto di base turbolento una opportuna componente oscillante, nonché fenomeni di transizione e/o di rilaminarizzazione di campi di moto tempovarianti, in assenza di flusso medio. In campo geotermico, l’attenzione è rivolta sia alla bassa entalpia, che all’alta entalpia e allo studio delle relative sorgenti in virtù delle specificità del territorio Italiano e Campano in particolare. Le attività di ricerca del gruppo, oltre che dalle numerose pubblicazioni, sono testimoniate dalla partecipazione dei componenti a comitati scientifici internazionali, a comitati editoriali di riviste internazionali e a progetti di ricerca nazionali ed internazionali.

    Responsabile: Diego VICINANZA

    Partecipanti: Pasquale CONTESTABILE; Vincenzo FERRANTE; Roberto GRECO; Corrado GISONNI; Luigi MOLLO; Alessandro MANDOLINI; Roberto MORETTI; Michele IERVOLINO; Caterina ERAMO; Stefania DI RONZA

    Laboratorio di riferimento: Laboratorio di Idraulica e Idraulica Marittima, Laboratorio Naturale per la Produzione di Energia Marina (NAMEL)

     

    Robotics and Mechatronics - Robotica e Meccatronica

    Descrizione linee di ricerca:

    Robotica

    Il gruppo si occupa di diversi temi con applicazioni sia nel settore dei servizi che nel settore industriale. Il primo riguarda lo sviluppo di tecnologie sensoriali e di attuazione per grasping e manipolazione destra. Su questo tema è stato sviluppato l’intero apparato sensoriale di una mano robotica antropomorfa, comprendente sensori innovativi basati su tecnologie optoelettroniche per la misura di spostamenti angolari, forza di contatto e coppia di attuazione. Basata sulla tecnologia brevettata per la misura tattile, è stata anche sviluppata il primo prototipo di pelle artificiale sensibile capace di misurare forze di contatto applicate a superfici ampie. Il secondo tema è focalizzato sulla tecnica di programming‐by‐ demonstration e il gruppo di ricerca ha proposto algoritmi innovativi di fusione sensoriale per l’apprendimento di abilità di manipolazione da dimostrazioni umane acquisite con tecniche multimodali. Il terzo tema vede il gruppo di robotica e meccatronica impegnato nello studio di metodi di pianificazione flessibile per manipolatori mobili. Tali strategie sono basate sul concetto di controllo reattivo, cioè algoritmi di controllo che forniscano al robot la capacità di adattare il proprio comportamento ai cambiamenti dell’ambiente sulla base di informazioni sensoriali. Come esempi di applicazione, sono stati proposti algoritmi di obstacle avoidance e slipping detection and avoidance. Le applicazioni di robotica nel settore industriale che vedono il gruppo coinvolto in progetti di ricerca in collaborazione con aziende manifatturiere riguardano tecniche di assemblaggio automatizzato di fusoliere aeronautiche tramite celle multirobot.

    Meccatronica

    Il gruppo è impegnato nello sviluppo di algoritmi di identificazione e controllo per strutture flessibili tramite smart actuators. I contributi principali riguardano l’identificazione sperimentale di sistemi a parametri distribuiti e tecniche di controllo robusto per la riduzione del rumore e le vibrazioni. Il controllo degli smart actuators di natura piezoelettrica e magnetostrittiva pone particolari problemi al progetto della strategia di controllo, che trovano soluzione attraverso l’utilizzo di metodi di identificazione e compensazione delle non linearità di tipo isteretico tipiche di tali materiali. In questa di linea di ricerca si inquadrano anche le attività sullo sviluppo e la programmazione di sistemi embedded per la sensoristica e il monitoraggio strutturale.  

    Responsabile: Giuseppe DE MARIA

    Partecipanti: Alberto CAVALLOCiro NATALESalvatore PIROZZI; Marco COSTANZO; Gaetano LETTERA; Antonio RUSSO

    Laboratorio di riferimento: Laboratorio di Automatica

    Safety and Reliability of Vehicles - Sicurezza e Affidabilità degli Autoveicoli

    Descrizione linee di ricerca: Il gruppo di ricerca intende proseguire nella pluriennale attività di studio del comportamento di strutture veicolistiche di tipo automobilistico ed aeronautico, al fine di migliorarne ed ottimizzarne la risposta strutturale, adeguandole alle sempre più affinate richieste normative e del mercato. Punti focali di tale impegno saranno attività connesse con la sicurezza passiva e la crashworthiness dei veicoli, anche in relazione alla risposta biomeccanica degli occupanti, valutata secondo i più avanzati indici di danno, nonché con il danneggiamento progressivo delle strutture, in relazione ai requisiti richiesti dalla “damage tolerance”.  

    Responsabile: Giuseppe LAMANNA

    Partecipanti: Francesco CAPUTO; Domenico DE FALCO; Alessandro DE LUCA; Alberto D'AMORE; Luigi GRASSIA; Aniello RICCIO; Donato PERFETTO; Mario MANZO; Salvatore GERBINO

     

    SFS.DEMON: Solid Fluid & Structure Design Modeling and Numerical analysis - Progettazione Modellistica e Analisi Numerica di Solidi Fluidi e Strutture

    Descrizione linee di ricerca: Il gruppo di ricerca opera nel campo della modellistica di base e numerica dei continui solidi e fluidi e della meccanica computazionale di fluidi solidi e delle strutture nonché della progettazione avanzata delle strutture e delle opere infrastrutturali di competenza dell’Ingegneria Civile e il loro adeguamento e consolidamento strutturale anche con riferimento alle costruzioni storiche e monumentali. Il gruppo si occupa anche della valutazione della sicurezza delle costruzioni nella loro interazione con l’ambiente antropizzato e rispetto ad eventi naturali estremi, principe l’evento sismico. Le ricerche affrontate e che si intende proseguire riguardano gli aspetti di punta connessi con fenomeni fortemente non lineari e complessi e sui quali vi è aspettativa da parte del modo scientifico e produttivo nonché della società nel suo complesso. Le linee guida essenziali delle ricerche sviluppate dal gruppo sono riportate di seguito:

    1. Studio di campi di moto turbolenti pulsanti;
    2. Analisi non lineare di flussi rotanti instabili;
    3. Analisi di fluidodinamica a livello di poro di moti di filtrazione non
    4. darciani.
    5. Il Metodo degli Elementi di Contorno (Boundary Element Method, BEM)
    6. Formulazione integrale di contorno e di campo per materiali funzionali.
    7. Instabilità e comportamento post critico di lastre in (Functional Graded Material) FGM.
    8. Uso di Not Uniform Rational B-Splines (NURBS) nella modellazione BEM.
    9. Analisi limite statica e comportamento dinamico in regime elasto-plastico di strutture.
    10. Sistemi di monitoraggio strutturale con sensoristica innovativa.
    11. Risposta sismica delle strutture
    12. Valutazione della sicurezza strutturale a scala territoriale di comparto e di singola unità.
    13. Analisi, Modellazione e Progettazione di strutture e Adeguamento di quelle esistenti.

    Il gruppo è strutturato con significativi strumenti di laboratorio sperimentale e di calcolo, che si intendono ampliare ulteriormente, ed è dotato di una biblioteca software, di terze parti ma spoprattutto sviluppata dal gruppo stesso intorno ai seguenti topics.

    • Analisi BEM bidimensionali
    • Analisi FEM bidimensionali
    • Analisi dinamica di oscillatori elastoplastici
    • Analisi statica in grandi spostamenti di condotte (Pipelines)
    • Analisi di Buckling di lastre irrigidite con metodi semianalitici

     Responsabile: Vincenzo MINUTOLO

     Partecipanti: Eugenio RUOCCO; Paolo FERLA, Renato ZONA, Danilo Di GIACINTO

     Laboratorio di riferimento: Laboratorio di Strutture Civili

     

    Smart and Safe Cities: sustainable design and innovative technologies for urban regeneration - Città smart e sicure: progettazione sostenibile e tecnologie innovative per la rigenerazione urbana

    Descrizione linee di ricerca: Il gruppo di ricerca articola le proprie attività secondo quattro linee di ricerca che intendono sviluppare tecniche e metodologie per la ottimizzazione del sistema urbano, con particolare riferimento al miglioramento delle condizioni ambientali, sia in termini di sicurezza del centro abitato che in termini di salvaguardia dell’ambiente naturale.

    Linea 1: Gestione sostenibile delle sistema delle acque in ambiente urbano (ICAR/01-02-12)

    Le variazioni del clima e del paesaggio contemporaneo, determinano spesso nefasti fenomeni di allagamento e collasso delle infrastrutture dedicate; peraltro, tali infrastrutture risultano sovente sottodimensionate, progettate sulla base di criteri ormai obsoleti, o non adeguatamente manutenute. La ricerca sulle metodologie per la gestione sostenibile delle sistema delle acque urbane, intende rispondere alle esigenze di sicurezza, efficienza e salvaguardia (qualitativa e quantitativa) delle risorse attraverso strumenti di controllo e gestione intelligente dei sistemi idrici e delle aree fluviali e costiere. Buone pratiche sono: la massimizzazione di aree verdi e superfici permeabili; la protezione delle falde; l’eventuale riuso delle acque meteoriche e reflue depurate; la decentralizzazione dei sistemi depurativi; la riqualificazione eco-sostenibile dei corsi d’acqua e delle aree costiere. Il gruppo si avvale della modellazione numerica e della sperimentazione su modello fisico per la simulazione del comportamento idraulico delle infrastrutture e dei loro principali componenti. In maniera sinergica, verrà studiato il potenziamento di tecniche e tecnologie fondate su principi naturali, al fine di dare luogo a paesaggi di notevole qualità percettiva ed ecologica che coniughino le esigenza della sicurezza dei centri abitati con la esigenza di ridurre i fenomeni di inquinamento.

    Linea 2: Design ed infrastrutture (ICAR/13)

    Il Design si inserisce nell’ambito della tematica Smart City a supporto di una pianificazione urbana “intelligente” per lo sviluppo di obiettivi specifici tecnico-socio-culturali ed economici. In tal senso, lo scopo principale è introdurre un nuovo, indipendente approccio strategico per la progettazione, la costruzione e la “messa in rete”, tenendo conto di leggi e regolamenti da unire e completare onde ottenere il necessario impulso per una riformulazione delle norme vigenti in materia di contenimento e ottimizzazione dei consumi energetici. Attraverso l’analisi di aree omogenee di intervento per tipologie edilizie e urbanistiche, destinazioni d’uso e funzione delle caratteristiche quali-quantitative e fisico-ambientali sarà possibile profilare degli scenari che consentano di sviluppare, gestire, monitorare e controllare le reti di distribuzione, incentivare e diffondere sistemi per la mobilità sostenibile privata e urbana attraverso l’utilizzo di tecnologie innovative specifiche e armoniosamente integrate nel costruito per l’approvvigionamento e la distribuzione intelligente dell’energia.

    Linea 3: Architecture and Building Technologies ICAR/10

    Descrizione: Il gruppo si interessa degli aspetti costruttivi dell'edilizia - materiali, elementi, componenti, sistemi e processi - e delle loro implicazioni nella definizione del progetto di architettura e nella trasformazione sostenibile dell'ambiente naturale e costruito. L’attività di ricerca, teorica e sperimentale, del gruppo si svolge anche nel LABTECH e nei laboratori di idraulica e geotecnica. La specifica attività scientifica del gruppo è riconducibile, principalmente, alle seguenti linee di ricerca: - tipologie edilizie, - tecnologie costruttive con riferimento anche allo studio e alla sperimentazione in laboratorio e in situ di materiali e metodi di indagine, analisi dei dati e modellazione – LABTech. - influenza di tipologia e tecnologia sulla definizione del paesaggio urbano - tecnologie edilizie e sistemi costruttivi nel loro sviluppo storico.

    Linea 4: Urban and Regional Eco-Planning (ICAR/20)

    La dimensione ambientale, nella pianificazione territoriale e urbana e nelle discipline del progetto di territorio, ha evidenziato alcune contraddizioni di fondo, ha posto in discussione alcune acquisizioni disciplinari che supportavano la teoria e la prassi negli ultimi decenni e ha imposto una revisione critica e/o una rifondazione di alcuni assiomi, considerando i cambiamenti naturali in atto a scala regionale e globale e gli effetti associati delle varie forme di pericolosità -naturale e non-su un’ambiente metropolitano sempre più vulnerabile e attrattore di rischio. L’attività di ricerca, teorica e sperimentale, del gruppo si svolge anche attraverso la consulenza ad alcuni enti territoriali che costituiscono il vero laboratorio per le discipline del territorio e che offrono la possibilità di una sperimentazione finalizzata ad aggiornare e/o rifondare alcuni riferimenti essenziali al processo di pianificazione e progettazione del territorio. In questo quadro scientifico si collocano alcune attività di ricerca riferibili in modo più specifico alle seguenti problematiche: - antropizzazione dilagante del territorio; - abusivismo edilizio - consumo di suolo - gestione sostenibile delle acque in ambiente antropizzato - aree produttive ecologicamente sostenibili - rischi naturali, in particolare geologici.

    Responsabile: Corrado GISONNI

    Partecipanti: Mario BUONORoberto GRECOMichele IERVOLINOSalvatore LOSCOLuigi MOLLORenata VALENTE; Diego VICINANZA; Rosa AGLIATA; Assunta CAPECE; Gaetano CRISPINO; Luigi MACCHIA

    Laboratorio di riferimento: Laboratory of  Architecture and Building Technologies (LABTech), Laboratorio di Idraulica e Idraulica Marittima

    Territorial Intelligence as Engine for Sustainable Development - L’intelligenza territoriale come propulsore di sviluppo sostenibile

    Descrizione linee di ricerca:

    1 ͣ linea di ricerca: La rigenerazione urbana e sociale.

    La rigenerazione urbana e sociale intende evidenziare le criticità mese in campo dalla dimensione medioglobale dove sono state messe in discussione le funzioni semantiche degli scenari urbani e sociali. La pianificazione delle città deve, infatti, relazionarsi con i cambiamenti sociali, economici e culturali che investono le comunità contemporanee. Rigenerare il contenuto di senso dell’ambiente costruito è il punto di partenza e l’obiettivo ultimo di ogni progetto che intenda superare le resistenze che l’ambiente ha creato. Il ridisegno del costruito, inteso come dato reale e tangibile, deve necessariamente partire, in funzione rigenerativa, dall’immaterialità delle strutture antropiche. Ridisegnare l'URbano a partire dalle nuove forme di socialità inclusive e prospettiche può attivare processi disseminativi dell'Intelligenza Territoriale. In particolare potrebbe essere utile diffondere orientamento all’utilizzo di tecnologie informatiche al fine di creare e applicare nuovi modelli comunicativi nonché organizzativi e gestionali; promuovere cultura d’impresa e non solo relativamente all’aspetto dell’organizzazione e della gestione delle risorse umane; potenziare e coinvolgere tutte le risorse del territorio capaci di interconnettersi e generare sinergie.

    2 ͣ linea: Analisi delle emergenze

    La rigenerazione territoriale può essere intesa come modello analitico e progettuale replicabile in più contesti. Il ridisegno del territorio nell’ottica dello sviluppo sostenibile è infatti necessario non solo al fine di potenziare le risorse valoriali, qualitative e quantitative che insistono sui territori ma anche al fine di valutarne la resilienza o la resistenza ossia la loro capacità di adeguarsi ai molteplici cambiamenti che li rendono più vulnerabili o ne condizionano la crescita. Il modello di rigenerazione può essere applicato dunque sia ai territori resilienti ossia capaci di dare risposte in termini sociali economici e ambientali ai bisogni dei cittadini sia a quelli resistenti ossia quelli che vivono una condizione di crisi permanente e sono incapaci di offrire soluzioni. Come caso-studio è possibile prendere in considerazione la parte del territorio campano individuato nell’ultimo periodo come “terra dei fuochi” e che rappresenta sicuramente nello scenario nazionale - e forse anche europeo - una reale emergenza.

    Responsabile: Annamaria RUFINO

     Partecipanti: Salvatore LOSCO

     

    The Labs-HTGROUP - Gruppo di Trasmissione del calore, Risparmio energetico, Fonti Rinnovabili e Termoacustica

     Descrizione linee di ricerca:

    L’attività è sia sperimentale sia numerica. Nella prima si impiegano tali attrezzature:

    - sistemi di acquisizione dati

    - sistemi di taratura di sensori di temperatura, portata e velocità di fluidi

    - sistema per la misura di proprietà termofisiche

    - termografo all’infrarosso ad alta risoluzione e qualità

    - sistema di misura di velocità di fluidi con inseminazione di particelle (PIV)

    - sistema anemometrico laser a effetto Doppler

    - sistemi anemometrici a filo caldo

    - termofisica dell’edificio e alla certificazione energetica degli edifici

    Si hanno capacità di sviluppo software in proprio e, parallelamente, si impiega software commerciale sia specifico per la termofluidodinamica e la trasmissione del calore sia generico, con possibile sviluppo in casa e in ambienti specifici. Software commerciali impiegati: Ansys-Fluent e CD-STAR (simulazione termofluidodinamica), EnergyPlus (simulazione energetica negli edifici) e PyroSim (simulazione incendi), COMSOL-MultiPhysics (similazione multifisica integrata).

    Si sviluppa attività di ricerca su tre livelli: di base, applicativa e di progetto e misura.

    Di particolare interesse può risultare una fattiva collaborazione nell’ambito della Fisica Tecnica finalizzata al miglioramento dell’efficienza energetica degli edifici, per la climatizzazione degli ambienti, per il risparmio energetico e la sicurezza negli edifici, compreso quegli storici, ad uso collettivo e delle infrastrutture.

    Nell’ambito della termofisica dell’edificio e certificazione energetica degli edifici le specifiche attività sono le seguenti:

    • Energetica degli edifici

    Censimento energetico

    Termofisica dell’edificio

    Certificazione energetica

    Sistemi termici integrati per l'efficienza energetica negli edifici

    Proposte di possibili interventi sugli impianti e i materiali per il miglioramento dell’efficienza energetica

    • Misure di grandezze termofisiche
    • Previsioni dei consumi energetici
    • Condizionamento e tecniche di controllo ambientale
    • Sistemi per la conversione dell’energia delle fonti alternative e rinnovabili
    • Qualità dell’aria
    • Sicurezza degli edifici (antincendio, impiantistica, ecosostenibilità, etc.)
    • Impiego di nanofluidi e materiali porosi, schiume metalliche e ceramiche, nei sistemi termici.

    Responsabile: Oronzio MANCA

    Partecipanti: Sergio NARDINI; Bernardo BUONOMO; Luigi MENDITTO; Luca CIRILLO; Alessandra DIANA; Anna di PASQUA; Davide ERCOLE; Vincenzo FARDELLA; Salvatore PRAGLIOLA, Lucia CAPASSO , Silvio VIGNA.

    Laboratorio di riferimento: Laboratorio di Trasmissione del Calore

     

    Urban Planning and Territory Transformations - Urbanistica e Trasformazioni Territoriali

    Descrizione linee di ricerca: Il gruppo di ricerca, coordinato da Bianca Petrella è costituito dai ricercatori del SSD ICAR/20 Salvatore Losco, Claudia de Biase, Gabriella Esposito e Stefania Oppido, ulteriori componenti del gruppo sono, inoltre Adriana Rossi, professore ordinario di Disegno, per il contributo relativo alla rappresentazione e alla comunicazione visiva, Marco Calabrò, professore associato di Diritto amministrativo, per gli aspetti meramente normativi, Fabiana Forte, professore associato di Estimo, per le ricadute economiche e Luigi Mollo, professore associato di architettura tecnica per le ipotesi progettuali degli elementi edilizi; quasi tutti, già da anni, collaborano con il coordinatore sugli aspetti inerenti la città multietnica e l'abusivismo edilizio. La ricerca attuale prosegue sui due filoni della convivenza urbana multietnica e dell'abusivismo ediliziourbanistico. Per ciò che concerne il fenomeno dell'abusivismo, attraverso lo studio analitico della normativa in materia e di un campione variegato di comuni campani, si vuole esaminare come e quanto gli incrementi e le dislocazioni dei nuovi, e non previsti, volumi edilizi, sbilanciando il carico urbanistico, vadano a variare lo stato del sistema urbano e territoriale e che impatto abbiano sulla finanza locale. Il risultato atteso è la definizione di una metodologia integrata di interventi finalizzata a ricondurre il sistema urbano e territoriale in uno stato di equilibrio, verificando quanto ciò sia praticabile nel rispetto delle normative statali e regionali vigenti. Per ciò che concerne il filone di studi interdisciplinare sulle problematiche della società multietnica e multiculturale, iniziato anni fa, in collaborazione con la Fondazione Aldo Della Rocca, presieduta da Corrado Beguinot, si sta esplorando quanto e come gli strumenti urbanistici possano supportare la convivenza della diversità culturale, religiosa, economica, ecc. e, in particolare, il rapporto tra centri storici consolidati e esigenze identitarie della multiculturalità. Si sottolinea che tale tematica è stata anche oggetto di finanziamento dalla LRC n.5/2002 recentemente conclusa. I risultati finora acquisiti di entrambi gli argomenti sono stati oggetto di presentazione a convegni internazionali e di pubblicazioni a stampa. Allo stato attuale, oltre alla continuativa collaborazione con l’IRISS-CNR, si è in rapporto con l’Università di Nagoya (prof. Masaru Myawaki), con il Politecnico di Madrid (Prof. Hester Hiugueras) e si collabora con altri gruppi di ricerca di Ateneo. Il coordinatore, prof. Bianca Petrella, è stato ricercatore CNR dal 1988, prof. Associato presso l'Università di Pavia dal 1992 e dal 2000 prof. Ordinario presso l’Università degli Studi della Campania “Luigi Vanvitelli”, è autore di oltre settanta pubblicazioni scientifiche, è stato responsabile scientifico di unità operative di progetti finalizzati e strategici del CNR, responsabile scientifico del Local Urban Observatory for Aversa nell'ambito del Global Urban Indicators Database dellUNCHS.

    Responsabile: Bianca PETRELLA

    Partecipanti: Claudia DE BIASE; Salvatore LOSCO; Fabiana FORTE; Gabriella ESPOSITO; Marco CALABRO’; Luigi MOLLO; Adriana ROSSI; Stefania OPPIDO; Renata VALENTE

     

    Gruppi di Ricerca attivi negli anni 2011-2017 presso i due Dipartimenti costituenti l'attuale Dipartimento di Ingegneria

     

    Dipartimento di Ingegneria Civile, Design, Edilizia e Ambiente - Dipartimento di Ingegneria Industriale e dell'Informazione

       

     

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