Insegnamento MACCHINE
- Corso
- Ingegneria industriale
- Codice insegnamento
- 70300012
- Curriculum
- Comune a tutti i curricula
- CFU
- 12
- Regolamento
- Coorte 2019
- Erogato
- 2021/22
- Tipo insegnamento
- Obbligatorio (Required)
- Tipo attività
- Attività formativa integrata
IMPIANTI DI CONVERSIONE DELL'ENERGIA
| Codice | 70002806 |
|---|---|
| CFU | 6 |
| Docente | Francesco Fantozzi |
| Docenti |
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| Ore |
|
| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Ingegneria energetica |
| Settore | ING-IND/08 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Richiami di termodinamica e relativi principi - Impianti a vapore - Impianti turbogas - Motori a combustione interna - Cicli misti - Impianti per le fonti rinnovabili |
| Testi di riferimento | G. Bidini, "Impianti di conversione energetica" Ed. Anteo, Perugia, 2008 C.Caputo, "Impianti termici" Ed. Masson S. Stecco, G. Manfrida, "Impianti di conversione energetica", Pitagora. Appunti alle lezioni |
| Obiettivi formativi | Richiami di termodinamica e relativi principi - Impianti a vapore - Impianti turbogas - Motori a combustione interna - Cicli misti - Impianti per le fonti rinnovabili |
| Prerequisiti | Fisica Tecnica |
| Metodi didattici | Lezioni frontali |
| Altre informazioni | n.d. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | La verifica consiste in una prova scritta, consistente risoluzione di un problema numerico relativo al dimensionamento di un impianto o di un suo componente. Il superamento della prova scritta consente l'ammissione alla prova orale, che consiste in due quesiti aperti su aspetti teorici o di applicazione numerica. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa |
| Programma esteso | Richiami di termodinamica: grandezze e piani termodinamici, trasformazioni notevoli, compressione, espansione, recupero e controrecupero, primo e secondo principio della termoedinamica, exergia - Cicli a vapore - Rankine-Hirn - Ciclo base - Lavoro e rendimento ideale, limite e reale - Parametri operativi ottimali - Miglioramenti al ciclo base - Rigenerazione termica - infiniti spillamenti. z spillamenti - Risurriscaldamenti successivi - Regolazione di potenza - Circuito aria fumi - Circuito acqua vapore - Componentistica - Cicli turbogas - ciclo base - Lavoro e rendimento ideale, limite e reale - Parametri operativi ottimali - Miglioramenti al ciclo base - Rigenerazione termica - Interrefrigerazione - post combustione - Regolazione di potenza - impianti a più alberi - Componentistica - Cicli misti gas-vapore - cicli combinati - caldaie a più livelli di pressione - cicli STIG - HAT - RWI - Cenni sulla propulsione aerospaziale - Motori a combustione interna - Ciclo Beau de Rochas - Otto - Diesel - Sabbathè - Lavoro e rendimento ideale, limite e reale - Schemi impiantistici motori a 2 tempi e 4 tempi - Formula della potenza - Alimentazione e sovralimentazione - Carburatore - Iniettori - Emissioni - Distribuzione - Energia nucleare - Fonti Rinnovabili - Solare - Eolico - Idroelettrico - Geotermico – Biomasse e rifiuti |
MACCHINE A FLUIDO
| Codice | 70034406 |
|---|---|
| CFU | 6 |
| Docente | Michele Battistoni |
| Docenti |
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| Ore |
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| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Ingegneria energetica |
| Settore | ING-IND/08 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | - Introduzione allo studio delle macchine a fluido. - Turbomacchine motrici a fluido comprimibile. - Turbomacchine operatrici a fluido comprimibile. - Turbomacchine motrici a fluido incomprimibile. - Turbomacchine operatrici a fluido incomprimibile. - Macchine volumetriche motrici e operatrici. |
| Testi di riferimento | Appunti delle lezioni. Testo di riferimento: V. Dossena et al., Macchine a fluido, Città Studi Edizioni, 2° edizione, 2020 Testi per consultazione: - G. Bidini, Turbomacchine, Ed. Anteo, Perugia, 2008 - C. Caputo, Le Turbomacchine, Ambrosiana 1994 - G. Manfrida, S. Stecco, Le Turbomacchine, Pitagora Ed. 1993 - G. Cornetti, F. Millo, Macchine Idrauliche, Il Capitello, Torino, 2015 - G. Cornetti, F. Millo, Scienze Termiche e Macchine a Vapore, Il Capitello, Torino, 2015 - G. Cornetti, F. Millo, Macchine a Gas, Il Capitello, Torino, 2015 |
| Obiettivi formativi | Acquisire competenze tecniche e progettuali relative allo studio, la scelta e il dimensionamento di macchine a fluido motrici e operatrici |
| Prerequisiti | conoscenza dei contenuti dei corsi di Fisica Tecnica, Fisica e Analisi Matematica |
| Metodi didattici | - lezioni teoriche - esercitazioni |
| Altre informazioni | |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | - prova scritta - prova orale Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa |
| Programma esteso | - Introduzione e classificazione delle Macchine a Fluido: macchine dinamiche e volumetriche, motrici ed operatrici, a fluido incomprimibile e comprimibile. Caratteristiche cinematiche dei campi di moto. Equazioni di base della fluidodinamica: quantità di moto ed energia, nelle varie forme. Richiami termodinamica: 1° principio per sistemi aperti e chiusi, 2° principio. Proprietà dei fluidi reali, calori specifici. Equazioni di stato per gas e liquidi (ideali e reali). Trasformazioni termodinamiche e piani termodinamici. Lavoro di compressione ed espansione. Palettature e fenomenologia dell'efflusso. Strato limite, portanza e resistenza di un profilo. Limiti dell'approccio 1D (di Eulero) nello studio delle turbomacchine. Profili di pressione e generazione del carico palare. - Teoria della similitudine, analisi dimensionale. Raggruppamenti adimensionali notevoli: numeri di Reynolds, di Mach, numero di giri specifico, coefficienti di portata e di pressione. - Turbomacchine motrici a fluido comprimibile: turbine a vapore e turbine a gas. Fluidodinamica degli ugelli di espansione e delle schiere rotoriche e statoriche; grandezze statiche e totali; equazioni di Hugoniot; cono di Stodola, criteri di dimensionamento degli ugelli; triangoli di velocità; scambio di lavoro fluido/paletta; grado di reazione; rendimento di palettatura; gradi di reazione notevoli; rendimento volumetrico; effetto dell'umidità del vapore; turbine multi-stadio; turbine a salti di pressione e di velocità; effetti tridimensionali; regolazione delle turbine per laminazione e parzializzazione. Cenno alle turbine a flusso radiale. Stadi di turbine a vapore e stadi di turbine a gas. Refrigerazione delle palette di turbine a gas. - Turbomacchine operatrici a fluido comprimibile: compressori centrifughi e compressori assiali. Introduzione ai compressori centrifughi; palettatura; triangoli di velocità; analisi adimensionale; coefficienti di portata e di pressione; curve caratteristiche; slip factor; genesi del carico palare, diffusore e voluta. Dimensionamento di un compressore centrifugo. Introduzione ai compressori assiali; palettatura; triangoli di velocità; coefficienti di portata e di pressione; curve caratteristiche. Dimensionamento di uno stadio di compressore assiale. Fenomenologia dell'efflusso nel vano interpalare. Cenni alla teoria alare dei profili, esempi CFD, fenomenologia del flusso nelle schiere di profili, profilo isolato, profilo in schiera, genesi del carico palare. Compressori inseriti in un circuito: pompaggio e stallo. - Turbomacchine motrici a fluido incomprimibile: turbine idrauliche. Equazioni caratteristiche per flusso incomprimibile; teorema di Bernoulli. Introduzione all'energia idroelettrica; caratteristiche generali delle turbine idrauliche; turbine Pelton, Francis e Kaplan. Grado di reazione; triangoli di velocità; analisi dimensionale e coefficienti di portata e di pressione; tipologie costruttive e caratteristiche. - Turbomacchine operatrici a fluido incomprimibile: pompe. Pompe centrifughe: descrizione e analogie pompa-compressore centrifugo. Palettatura, triangoli di velocità. Curva caratteristiche e genesi del carico palare. Organi statorici: diffusore e voluta. Cavitazione. Condizione di non cavitazione in un impianto. NPSH. Analisi di pompe in circuito, pompe in serie ed in parallelo. Dimensionamento di una pompa centrifuga. - Compressori ed espansori volumetrici: alternativi e rotativi. Macchine volumetriche operatrici: pompe e compressori a pistoni, a palette, a vite. Loro caratteristiche di funzionamento. - Macchine a flusso libero motrici ed operatrici: cenni a turbine eoliche ed eliche. |