Caratterizzazione vibrazionale del rivestimento esterno di una pompa di calore: valutazione sperimentale mediante analisi modale e operativa

This thesis aims to characterize the dynamic behavior of the outer casing of a heat pump through two experimental methodologies: Experimental Modal Analysis (EMA) and Operational Vibration Analysis. The objective is the identification of the modal parameters and the evaluation of the system’s performance under real operating conditions. Initially, the discussion illustrates the theoretical foundations of the two methodologies, with a description of the instrumentation typically employed in each approach. Subsequently, the experimental setup designed to conduct the two investigations is described in detail: EMA was performed using a shaker for controlled excitation and series of accelerometers for the detection of the vibrational response; the operational vibration analysis, however, required a laser scanning system on the cylindrical surface of the casing. The final part of the study presents a critical analysis and interpretation of the results obtained. The outcomes of the two analysis operations were compared to identify correspondences and criticalities in the dynamic behavior of the system.

Questa tesi si propone di caratterizzare il comportamento dinamico del rivestimento esterno di una pompa di calore attraverso due metodologie sperimentali: l'Analisi Modale Sperimentale (EMA) e l'Analisi Vibrazionale Operativa. L'obiettivo l'identificazione dei parametri modali intrinseci e la valutazione delle prestazioni del sistema in condizioni reali di funzionamento. Inizialmente la trattazione illustra i fondamenti teorici delle due metodologie, con una descrizione della strumentazione tipicamente impiegata in ciascun approccio. Successivamente viene descritto in dettaglio il setup sperimentale progettato per condurre le due indagini: l'EMA è stata eseguita mediante l'utilizzo di uno shaker per l'eccitazione controllata e una serie di accelerometri per il rilevamento della risposta vibrazionale; l'analisi vibrazionale operativa ha richiesto invece un sistema di scansione laser sulla superficie cilindrica del rivestimento. Nella parte conclusiva dello studio è presente un'analisi e un'interpretazione critica dei risultati ottenuti. Sono stati confrontati gli esiti delle due operazioni di analisi al fine di individuare corrispondenze e criticità nel comportamento dinamico del sistema.