Il corso intende fornire allo studente conoscenze di base sulla progettazione e l'esercizio delle macchine a fluido motrici e operatrici e dei componenti coinvolti nei processi di produzione e utilizzo dell'energia in ambito industriale.
TERMOFISICA DEI PROCESSI ENERGETICI
La didattica si svolgerà tramite lezioni frontali ed esercitazioni. Sono previste indicativamente 54 ore per le lezioni frontali e 18 ore per le esercitazioni.
scritto + orale. Per poter sostenere l'esame è necessario consegnare una settimana prima dello scritto copia delle esercitazioni svolte in aula. L'esame consiste di due parti: una prova scritta che prevede la soluzione di due esercizi numerici relativi al progetto/verifica di macchine a fluido, superata la quale si accede all'orale, che consiste nella discussione di argomenti trattati durante il corso. L'ammissione all'orale richiede l'ottenimento di una votazione maggiore o uguale a 15/30 nello scritto. I risultati dello scritto vengono pubblicati nella pagina Moodle del corso, insieme alla conferma della data degli orali, data che normalmente coincide con quanto pubblicato sul sito dell'Ateneo. Il voto finale risulta dalla media tra scritto e orale.
1 Fonti energetiche e classificazione delle macchine a fluido.
2 Richiami di termodinamica e fluidodinamica: conservazione di portata, quantità di moto e energia per sistemi aperti e chiusi, trasformazioni nelle macchine, efflusso nei condotti.
3 Utilizzo industriale dell’energia: sistemi pneumatici e oleodinamici. Pompe: curve caratteristiche di macchina e impianto, accoppiamento macchina/impianto, cavitazione.
4 Utilizzo industriale dell’energia: compressori. Funzionamento e criteri di scelta dei compressori centrifughi e assiali e ciclo di lavoro dei compressori volumetrici alternativi.
5 Teoria della similitudine: criteri di similitudine fluidodinamica, Teorema di Buckingham, esempi di utilizzo, limiti di applicabilità e criteri di scelta della geometria ottima.
6 Produzione di energia: turbine a vapore. Cenni agli impianti a vapore (ciclo Rankine, lay-out e componenti dell’impianto). Architettura della turbina. Criteri di dimensionamento e Teoria dell’equilibrio radiale. Tipologie di perdite nelle turbine a vapore.
7 Produzione di energia da fonte rinnovabile: turbine idrauliche e turbine eoliche. Principi di funzionamento, criteri di dimensionamento e regolazione.
8 Produzione di energia da fonte fossile: Impianti Turbogas e Motori a combustione interna. Cicli Joule-Bryton, Otto, Diesel e Sabathé. Prestazioni e impatto ambientale. Applicazione aeronautica dei turbogas.
9 Produzione di energia termica: Generazione & Recupero di Calore. Combustione: principi base, stechiometria, tipologie di combustione ed impatto ambientale. Componenti per la generazione di acqua calda: boiler, caldaia. Cogenerazione
10 Produzione di energia frigorifera: ciclo frigorifero e tipologie di macchine (a compressione e ad assorbimento). Caratteristiche ed utilizzo. Trigenerazione.
Studenti frequentanti e non dovranno superare lo stesso esame.
Il materiale del corso è disponibile su piattaforma Moodle.
