Insegnamento MACCHINE
| Nome del corso di laurea | Ingegneria meccanica |
|---|---|
| Codice insegnamento | 70300012 |
| Curriculum | Generale |
| Docente responsabile | Gianni Bidini |
| CFU | 12 |
| Regolamento | Coorte 2016 |
| Erogato | Erogato nel 2018/19 |
| Erogato altro regolamento | |
| Anno | 3 |
| Periodo | Annuale |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa integrata |
| Suddivisione |
MACCHINE MODULO A
| Codice | 70074205 |
|---|---|
| CFU | 6 |
| Docente responsabile | Gianni Bidini |
| Docenti |
|
| Ore |
|
| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Ingegneria energetica |
| Settore | ING-IND/08 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Unità didattica: Motori volumetrici Motori a combustione interna alternativi: motori a due e a quattro tempi. Ciclo ideale e ciclo limite per accensione comandata o spontanea. Ciclo reale. Diagramma dell'indicatore. Coefficiente di riempimento. Espressione della coppia e della potenza. Carburazione ed iniezione. Detonazione. Combustibili. Sovralimentazione. Motore Wankel. Motore Stirling Unità didattica: Sistemi energetici Sotto unità didattica Impianti a combustione esterna Impianti motori turbina a vapore. Cicli semplici e perfezionati. Rigenerazione. Componenti degli impianti a vapore: condensatori, degassatore, scambiatori rigenerativi. Generatori di vapore: tipologie costruttive, scambio termico Perdite energetiche nei generatori di vapore. Ciclo ORC Sotto unità didattica: Cicli combinati gas-vapore Cicli combinati gas-vapore: soluzioni a recupero e con post-combustione. Caldaie a recupero e con post-combustione. Caldaie a recupero singolo e doppio livello di pressione. Ottimazione dell'accoppiamento tra ciclo a gas e ciclo a vapore. Sotto unità didattica: Cogenerazione di energia elettrica e termica Cogenerazione di energia elettrica e termica. Applicazioni ai diversi impianti motori: turbine a vapore a contropressione o a spillamento, turbine a gas, motori a combustione interna alternativi Sotto unità didattica: Impianti idroelettrici. Impianti ad acqua fluente. Impianti a bacino. Impianti di pompaggio. Centrali maremotrici. |
| Testi di riferimento | appunti forniti agli studenti |
| Obiettivi formativi | L'insegnamento rappresenta il primo corso di impianti e componenti di sistemi energetici L'obiettivo principale dell'insegnamento consiste nel fornire agli studenti le basi per l'analisi progettuale e di verifica di funzionamento dei componenti e dei sistemi energetici Le principali conoscenze acquisite saranno: Motori a combustione interna alternativi: motori a due e a quattro tempi. Ciclo ideale e ciclo limite per accensione comandata o spontanea. Ciclo reale. Diagramma dell'indicatore. Coefficiente di riempimento. Espressione della coppia e della potenza. Carburazione ed iniezione. Detonazione. Combustibili. Sovralimentazione. Motore Wankel. Motore Stirling Impianti a combustione esterna: Impianti motori turbina a vapore. Cicli semplici e perfezionati. Rigenerazione. Componenti degli impianti a vapore: condensatori, degassatore, scambiatori rigenerativi. Generatori di vapore: tipologie costruttive, scambio termico Perdite energetiche nei generatori di vapore. Ciclo ORC Cogenerazione di energia elettrica e termica. Applicazioni ai diversi impianti motori: turbine a vapore a contropressione o a spillamento, turbine a gas, motori a combustione interna alternativi Impianti idroelettrici:Impianti ad acqua fluente. Impianti a bacino. Impianti di pompaggio. Centrali maremotrici. Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenza acquisite) saranno: analizzare un ciclo motore ad accensione spontanea o ad accensione comandata dimensionare e verificare i principali parametri di un impianto con turbina a vapore in varie condizioni operative analizzare il funzionamento dei più comuni sistemi cogenerativi dimensionare e verificare le varie tipologie dei sistemi di produzione di energia idroelettrici |
| Prerequisiti | Al fine di comprendere e saper applicare la maggior parte delle tecniche descritte nell'insegnamento è necessario aver sostenuto con successo l'esame di Fisica Tecnica. Inoltre altri argomenti trattati nel modulo richiedono di avere la capacità di risolvere semplici bilanci di massa ed energia e la capacità di risolvere semplici integrali e derivate. |
| Metodi didattici | Il corso è organizzato nel seguente modo Lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso Lezioni nei laboratori di macchine (cogenerazione, biomasse, celle a combustibile, motori a combustione interna alternativi). Gli studenti saranno divisi in gruppi (massimo 20 studenti per gruppo) e seguiranno 4 lezioni mirate di 1,5 ore ciascuna |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | L'esame prevede una prova orale e/o una prova scritta. La prova orale consiste in una discussione della durata di circa 30 minuti finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e la capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici e metodologici indicati nel programma (motori alternativi a combustione interna, turbomacchine, sistemi energetici). la prova orale consentirà inoltre di verificare la capacità di comunicazione dell'allievo con proprietà di linguaggio ed organizzazione autonoma dell'esposizione sugli stessi argomenti a contenuto teorica. La prova scritta consiste nella soluzione di due/tre problemi a carattere computazionale e/o dimensionamento di parte di impianto e/o domande a risposta multipla e/o aperta sui contenuti tecnici e metodologici de programma. La prova ha una durata non superiore alle 3 ore ed è finalizzata a verificare la capacità di applicare correttamente le conoscenze teoriche, la capacità di comprensione delle problematiche proposte e la capacità di comunicare in modo scritto La prova può inoltre consistere, a complemento delle alte prove, nella discussione di un caso studio proposto dal docente come attività di laboratorio riguardante una o più prove sperimentali, svolte come progetto svolto in modo individuale o di gruppo. Nella discussione saranno illustrate le problematiche poste nel caso assegnato, le possibili alternative di progetto, l’eventuale contesto normativo, l’impostazione metodologica adottata, l’analisi dei risultati ottenuti. La discussione può avvalersi di una relazione scritta o di circa 10 slide e prevedere la richiesta di approfondimenti teorici e di chiarimenti di dettaglio da parte dei membri della commissione di esame. La prova nel suo insieme consente di accertare sia la capacità di conoscenza e comprensione, sia la capacità di applicare le competenze acquisite, sia la capacità di esposizione, sia la capacità di apprendere ed elaborare soluzioni in autonomia di giudizio. |
| Programma esteso | Motori a combustione interna alternativi: motori a due e a quattro tempi. Ciclo ideale e ciclo limite per accensione comandata o spontanea. Ciclo reale. Diagramma dell'indicatore. Coefficiente di riempimento. Espressione della coppia e della potenza. Carburazione ed iniezione. Detonazione. Combustibili. Sovralimentazione. Motore Wankel. Motore Stirling Sistemi energetici Impianti motori turbina a vapore. Cicli semplici e perfezionati. Rigenerazione. Componenti degli impianti a vapore: condensatori, degassatore, scambiatori rigenerativi. Generatori di vapore: tipologie costruttive, scambio termico Perdite energetiche nei generatori di vapore. Ciclo ORC Cicli combinati gas-vapore: soluzioni a recupero e con post-combustione. Caldaie a recupero e con post-combustione. Caldaie a recupero singolo e doppio livello di pressione. Ottimazione dell'accoppiamento tra ciclo a gas e ciclo a vapore. Cogenerazione di energia elettrica e termica. Applicazioni ai diversi impianti motori: turbine a vapore a contropressione o a spillamento, turbine a gas, motori a combustione interna alternativi Impianti idroelettrici. Impianti ad acqua fluente. Impianti a bacino. Impianti di pompaggio. Centrali maremotrici. |
MACCHINE MODULO B
| Codice | 70074304 |
|---|---|
| CFU | 6 |
| Docente responsabile | Linda Barelli |
| Docenti |
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| Ore |
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| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Ingegneria energetica |
| Settore | ING-IND/08 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |