Università degli Studi di Perugia

• macchine e sistemi energetici avanzati a
• macchine e sistemi energetici avanzati b

Esame Orale

n.d.

Di seguito gli argomenti principali trattati nell'ambito del corso: 

Parte I: 
Analisi (origine, meccanismi di formazione, effetti) degli inquinanti primari e secondari significativi ai fini della qualità dell'aria. 
Richiami su meccanismi di formazione degli inquinanti in considerazione degli aspetti cinetici (particolare approfondimento per CO e NOx) 
Dispersione delle emissioni gassose e di particolato. Stabilità dell'atmosfera, inversioni al suolo ed in quota. Equazioni caratteristiche della diffusione. Modelli diffusionali euleriani e in particolare gaussiani. Risalita dei pennacchi. 
Misura delle emissioni gassose e di particolato. Analizzatori di gas e loro principio di funzionamento. Analizzatori NDIR, FID, CL, polarografici e paramagnetici. Gascromatografo. Analizzatori FTIR e DOAS. 

Parte II: 
Richiami sulla combustione: combustibili tecnici, tipologia fiamme, parametri caratteristici di regolazione della combustione e loro effetto sulla formazione di inquinanti. 
emissioni caratteristiche di impianti energetici stazionari con particolare attenzione a impianti a vapore e turbine a gas. 
Tecnologie bruciatori per combustibili solidi e combustione in letto fluido: vantaggi tecnici, problematiche operative, emissioni inquinanti. 
Tecnologie combustori convenzionali per turbine a gas e tecniche per la riduzione di NOx in sede di combustione (inclusi combustori Dry-Low NOx).

Parte III: 
Abbattimento degli inquinanti a valle della combustione in impianti stazionari di produzione elettrica e relative tecnologie con attenzione a NOx, polveri (approfondimento su criteri di dimensionamento e caratteristiche prestazionali cicloni), SOx e cattura delle emissioni di CO₂. 

Il programma si articola secondo tre sezioni. La prima è dedicata all'analisi degli inquinanti (origine,diffusione, effetti); la seconda focalizza l'attenzione sulla combustione e relative tecnologie di combustori; la terza è invece relativa alle tecnologie di abbattimento a valle della combustione (NOx, polveri, SOx, CO2). Tutti gli aspetti tecnologici trattati nella seconda e terza sezione sono relativi agli impianti stazionari di produzione elettrica. 

lezioni frontali

appunti delle lezioni 

A.H. Lefebvre “Gas Turbine Combustion”

Cau, G., Cocco, D., "L'impatto ambientale dei sistemi energetici" SGE 2004

Acquisizione delle conoscenze fondamentali circa: 
tipologia, caratteristiche, diffusione delle emissioni inquinanti connesse ai sistemi energetici; 
scelta dei sistemi di misura; 
scelta dei sistemi/tecnologie per la riduzione della formazione delle emissioni inquinanti e per il loro abbattimento. 

Le date di inizio e fine delle attività didattiche sono congruenti con il periodo didattico

congruente con l'orario settimanale delle lezioni e le date di inizio e fine del periodo didattico di riferimento

facoltativa, ma consigliata

Facoltà di Ingegneria - Perugia

Controllo della combustione e della formazione degli inquinanti nei motori a combustione interna. Formazione ed evoluzione degli spray di combustibile nei motori a combustione interna. Motori Diesel: combustione convenzionale e combustioni avanzate. Iniezioni multiple e rate shaping. Iniettori ad attuazione piezo-elettrica; modulazione della pressione di iniezione. Motori ad accensone comandata: modalità di combustione; combustione a carica stratificata. Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI): aspetti chimici e fisici della combustione HCCI; possibilità di controllo della combustione HCCI; controllo degli inquinanti.

Sistemi avanzati di controllo delle emissioni dei motori a combustione interna: sistemi DOC, de-NOx e SCR. 

Veicoli ibridi elettrici (HEV): tipologie e strategie di controllo. 

Analisi del processo di combustione e della formazione degli inquinanti nei motori a combustione interna, con focus sul processo di formazione della miscela combustibile e dell'interazione fra spray di combustibile e carica fresca. Caratteristiche dei veicoli ibridi elettrici.

Lezioni frontali teoriche e con test cases

J. B. Heywood: "Internal Combustion Engine Fundamentals" - McGraw-Hill

C. Baumgarten: "Mixture Formation in Internal COmbustion Engines" - Springer-Verlag

M. Ehsani, Y. Gao, A. Emadi - "Modern Electric Hybrid Electric and Fuel Cell Vehicles" - CRC Press

Appunti distribuiti dal docente.

Lo studente dovrebbe apprendere i meccanismi di base sui quali é basato il processo di combustione nei motori a combustione interna e le conseguenti possibilità di controllo, in termini di processo di combusitone stesso e di formazione degli inquinanti, offerte dalle più recenti tecnologie. Sono inoltre esaminate le prospettive offerte dai veicoli ibridi; il focus é posto sulle strategie di controllo.

25 febbraio 2013 – 1 giugno 2013

Martedì 14:30-17:30

Nell'ambito del Corso sono previsti incontri formativi con personale di Aziende operanti nel campo automotive.

Raccomandata

Facoltà di Ingegneria,  Via Duranti 67   06125 Perugia