Il laboratorio MisceLab è una struttura recente presso il Politecnico di Milano e in parte finanziata, nella strumentazione, nell’ambito del progetto NEST, supportato dal programma Next Generation EU. Obiettivo del laboratorio è la caratterizzazione di fluidi di lavoro innovativi, oltre che di specifiche miscele, per applicazioni in cicli termodinamici diretti (generazione di potenza) ed inversi (pompe di calore e sistemi frigoriferi).

Il laboratorio accoglie sistemi per la misura di densità e viscosità, delle proprietà calorimetriche, oltre che un apparato dedicato per misure VLE (vapor-liquid equilibrium). Vengono adottati sistemi unici nel loro genere per la creazione della carica e per la gestione del fluido da analizzare, rendendo possibile la creazione di miscele in pressione anche con più componenti, a partire dai fluidi puri stoccati singolarmente e separatamente.

Dopo aver creato la miscela, disponibile ad una composizione accuratamente misurata, questa può essere distribuita in tutti gli strumenti di misura presenti. In particolare, le misurazioni sono svolte a temperatura costante (immergendo gli apparati di misura in bagni termostatici), controllando manualmente o automaticamente la pressione del fluido da analizzare tramite dei volumi variabili in linea rispetto allo strumento di misura. Particolare importanza è data allo strumento per l’analisi della composizione delle due fasi della miscela in condizioni di equilibrio liquido-vapore: il laboratorio è fornito di sistemi avanzati per il prelievo del campione di fluido da entrambe le fasi in equilibrio (ROLSI), potendolo evacuare dalla cella e trasportandolo fino all’analizzatore con gas cromatografo.

Lo scopo delle misure è caratterizzare la densità, la capacità termica e la viscosità di fluidi e loro miscele in condizione mono-fase (liquido, gas o anche supercritico), imponendo composizione, pressione e temperatura per ciascuna misurazione. L’apparato per le misure in equilibrio liquido-vapore (VLE) è invece utilizzato per conoscere, in un range di temperature da -20°C a 150°C, pressioni e composizioni delle due fasi in equilibrio liquido-vapore, considerate cruciali come punti termodinamici di cicli termodinamici chiusi, sia diretti (generazione di potenza) che inversi (pompe di calore e sistemi frigoriferi). Le misure sono pertanto orientate a supportare la migliore definizione/calibrazione di EoS (equazioni di stato) delle proprietà termodinamiche dei fluidi, al fine di migliorare l’accuratezza dei codici di calcolo per la simulazione delle prestazioni di cicli termodinamici in base alle applicazioni di interesse.