THERMAL PHYSICS FOR ADVANCED TECHNOLOGY - 161003-M2

insegnamento

ID:

161003-M2

Dettaglio:

SSD: FISICA TECNICA INDUSTRIALE Durata: 48 CFU: 6

Sede:

DALMINE

Anno:

2025

Course Catalogue:

https://unibg.coursecatalogue.cineca.it/af/2025?co...

Periodo di attività

Primo Semestre (15/09/2025 - 20/12/2025)

Obiettivi Formativi

Il corso formerà una figura professionale in grado di interagire attivamente con i settori dell’ingegneria meccanica (energia, progettazione, produzione, edilizia), conoscendo i principi di base della fisica termica e dei fenomeni di trasporto del calore per le attuali applicazioni ingegneristiche all'avanguardia.

Prerequisiti

Lo studente dovrà fare riferimento alle conoscenze acquisite con i corsi di Fisica Termica e Fluidodinamica.

Metodi didattici

La didattica si svolgerà prevalentemente attraverso lezioni frontali con particolare attenzione all'interazione diretta con gli studenti. Il corso presenterà e discuterà, con campioni ad hoc, i diversi strumenti, solitamente utilizzati per affrontare gli argomenti del corso: analisi dimensionale; principi di scala e tecniche di approssimazione; modelli analitici teorici, simulazioni numeriche.

Verifica Apprendimento

L'esame prevede una prova scritta ed una, successiva, orale. Entrambe le prove sono obbligatorie. Viene ammesso all'orale solo chi consegue allo scritto un punteggio non inferiore a 16/30. La prova scritta è articolata in due sezioni: la prima prevede la risposta a domande teoriche, la seconda la soluzione numerica di esercizi applicativi. I risultati della prova scritta vengono pubblicati sulla bacheca internet E-Learning del corso secondo le modalità indicate prima dell'esame. La prova orale si svolge, di norma, entro cinque giorni dallo scritto. Lo scopo di questa parte è valutare le conoscenze teoriche e applicative sulla materia. Se superata vengono assegnati, di norma, da –4 a +4 punti, che vengono sommati al risultato dello scritto per ottenere il punteggio finale.

Contenuti

Cenni sulle modalità di scambio termico (conduzione, convezione e irraggiamento). Conduzione (applicazioni ingegneristiche: alette di raffreddamento, ponti termici; modellazione della conduzione in regime stazionario: soluzioni analitiche e numeriche 1-D e 2D; conduzione transitoria: metodo della capacità concentrate, soluzioni analitiche, PDE tool, problema termico inverso). Convezione (applicazioni ingegneristiche: raffreddamento ad acqua; tubi di calore; strumenti matematici: analisi dimensionale, modellazione dei flussi interni e convezione naturale). Radiazione (applicazioni ingegneristiche: smart window; calcolo dei fattori di vista; modellazione del trasferimento di calore radiativo in cavità). Trasporto di massa (applicazioni ingegneristiche: drying, comfort termoigrometrico; analogia calore/massa). Scambiatori di calore (applicazioni ingegneristiche: microscambiatori di calore; modellazione del trasferimento di calore in microcanali). Per ogni tecnologia verranno descritti i meccanismi fisici e verrà presentata e discussa la modellazione matematica per studiare i fenomeni, fornire strumenti operativi e ottenere soluzioni per problemi termici legati allo sviluppo di dispositivi e a processi produttivi.

Risorse Online

Altre informazioni

Libro di riferimento: Fundamentals of heat and mass transfer. F.P. Incropera, D.P. De Witt; John Wiley & Sons.
Su richiesta vengono fornite le slides usate dal docente durante le lezioni.