| Codice |
A005987 |
| CFU |
3 |
| Docente responsabile |
Bruno Brunone |
| Docenti |
- Bruno Brunone
- Caterina Capponi (Codocenza)
- Silvia Meniconi (Codocenza)
|
| Ore |
- 8 Ore - Bruno Brunone
- 8 Ore (Codocenza) - Caterina Capponi
- 8 Ore (Codocenza) - Silvia Meniconi
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| Attività |
Affine/integrativa |
| Ambito |
Attività formative affini o integrative |
| Settore |
ICAR/01 |
| Tipo insegnamento |
Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento |
INGLESE |
| Contenuti |
Nell’ambito del corso di Laurea Magistrale in Ingegneria dei Materiali e dei Processi Sostenibili, incentrato sulla produzione, gestione e sviluppo di materiali in maniera sostenibile, il contributo del corso di Fenomeni di scorrimento nelle correnti in pressione riguarda la modellazione dei processi di moto delle correnti liquide in regime sia stazionario sia transitorio.
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| Testi di riferimento |
Ghetti, A. (1996). Idraulica. Edizioni
Cortina (Padova), 570 pp.
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| Obiettivi formativi |
Modellare il comportamento deile correnti in pressione in regime sia stazionario sia vario.
|
| Prerequisiti |
Non è previsto alcun prerequisito.
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| Metodi didattici |
Lezioni teoriche saranno alternate ad esercitazioni numeriche e di laboratorio (queste ultime potranno essere svolte presso il Laboratorio di Ingegneria delle Acque del Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale)
|
| Altre informazioni |
Al termine del corso verranno tenute se necessario delle lezioni riepilogative.
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| Modalità di verifica dell'apprendimento |
L'esame è orale.
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| Programma esteso |
Legami fra velocità di deformazione angolare e sforzi tangenziali. Legami fra velocità di deformazione lineare e tensioni normali. Equazioni di Navier-Stokes per fluidi incomprimibili. Moto uniforme in condotta circolare in regime laminare e formula di Poiseuille. Equazioni di Navier-Stokes in forma adimensionale. Fondamenti di Computational Fluid Dynamics (CFD) The first lecture introduces Computational Fluid Dynamics (CFD), explaining its purpose and general procedures. It covers the finite volume method and emphasises the importance of validating numerical data. Various application branches of CFD are presented, and the different software licenses available, both commercial and non-commercial, are discussed. The second lecture introduces the OpenFOAM software, detailing the available solvers and turbulence models. It explains the case structure, including the organisation of folders and files. Instructions are provided on how to run simulations in parallel, particularly in a cluster of computers. The cavity tutorial is analysed in detail, and the mesh generation software available for use with OpenFOAM is covered. The third lecture features a hands-on session on the 2D sloshing of water in a tank. To conclude and illustrate the OpenFOAM features, real case studies are explained, demonstrating the integration of experimental facilities with CFD studies. |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile |
6: Acqua pulita e igiene
9: Industria, innovazione e infrastrutture
13: agire per il clima
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| Codice |
A005988 |
| CFU |
3 |
| Docente responsabile |
Alberto Maria Gambelli |
| Docenti |
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| Ore |
- 24 Ore - Alberto Maria Gambelli
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| Attività |
Caratterizzante |
| Ambito |
Ingegneria dei materiali |
| Settore |
ING-IND/27 |
| Tipo insegnamento |
Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento |
Inglese/italiano |
| Contenuti |
Questo insegnamento ha l’obiettivo di fornire le conoscenze di base relative agli equilibri di fase per sistemi multicomponente necessarie alla comprensione razionale dei processi chimici e delle operazioni unitarie che li costituiscono con riferimento all’impiego in applicazioni di interesse energetico. |
| Testi di riferimento |
Matteo Maestri. Fondamenti dei processi chimici. Principi di Termodinamica, cinetica e reattoristica chimica applicati allo studio dei processi chimici. Editore: Mc-Graw Hill, Anno 2021, ISBN: 978-8-83-865536-4 J.M. Smith, H.C. Van Ness, M.M. Abbott, Introduction to chemical engineering thermodynamics, Editore: McGraw-Hill, Anno edizione: 2005, ISBN: 978-0-07-124708-5 |
| Obiettivi formativi |
Lo studente dovrà dimostrare: a) di possedere completa conoscenza degli equilibri multifase e multicomponente per la progettazione e l'analisi di processi chimici e operazioni unitarie b) di essere in grado di applicare le conoscenze di cui sopra per la risoluzione di problemi riguardanti bilanci di massa ed energia ed equilibri multicomponente e multifase c) di essere in grado di applicare in modo autonomo le conoscenze oggetto del corso nella soluzione dei problemi riguardanti i processi chimici |
| Prerequisiti |
Nozioni di base di termodinamica e chimica. Conoscenza delle principali funzioni e operatori matematici. |
| Metodi didattici |
Lezioni teoriche ed esercitazioni pratiche sui temi trattati durante il corso |
| Altre informazioni |
Calendario delle prove d'esame: il calendario delle prove di esame è consultabile al link: http://www.ing1.unipg.it/didattica/studiare/calendario esami |
| Modalità di verifica dell'apprendimento |
Prova scritta e successiva prova orale |
| Programma esteso |
1. Equilibri di fase in sistemi multicomponenti 1.1 Richiami generali sugli equilibri di fase. Regola delle Fasi e Teorema di Duhem. Equilibrio liquido-vapore: comportamento qualitativo di miscele binarie. 1.2 Equilibri liquido-vapore in miscele ideali. Legge di Raoult e legge di Henry. Flash isotermo ed adiabatico. 1.3 Miscele di gas reali: fattore di comprimibilità, equazione degli stati corrispondenti. Equazioni di stato del viriale e di tipo cubico. Coefficienti di fugacità in miscele ideali e reali di gas reali. 1.4 Esempio. Reattore e condensatore del ciclo di sintesi del metanolo. 1.5 Miscele e soluzioni non ideali. Azeotropi omogenei ed eterogenei. |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile |
7) Energia pulita e accessibile; 9) Industria, innovazione e infrastrutture; 12) Consumo e produzione responsabili. |
| Codice |
A005986 |
| CFU |
3 |
| Docente responsabile |
Bruno Brunone |
| Docenti |
- Bruno Brunone
- Silvia Meniconi (Codocenza)
- Caterina Capponi (Codocenza)
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| Ore |
- 8 Ore - Bruno Brunone
- 8 Ore (Codocenza) - Silvia Meniconi
- 8 Ore (Codocenza) - Caterina Capponi
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| Attività |
Affine/integrativa |
| Ambito |
Attività formative affini o integrative |
| Settore |
ICAR/01 |
| Tipo insegnamento |
Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento |
INGLESE |
| Contenuti |
Nell’ambito del corso di Laurea Magistrale in Ingegneria dei Materiali e dei Processi Sostenibili, incentrato sulla produzione, gestione e sviluppo di materiali in maniera sostenibile, il contributo del corso di Fenomeni di scorrimento nelle correnti in pressione riguarda la modellazione dei processi di moto delle correnti liquide in regime sia stazionario sia transitorio.
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| Testi di riferimento |
Ghetti, A. (1996). Idraulica. Edizioni
Cortina (Padova), 570 pp.
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| Obiettivi formativi |
Modellare il comportamento deile correnti in pressione in regime sia stazionario sia vario.
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| Prerequisiti |
Non è previsto alcun prerequisito.
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| Metodi didattici |
Lezioni teoriche saranno alternate ad esercitazioni numeriche e di laboratorio (queste ultime potranno essere svolte presso il Laboratorio di Ingegneria delle Acque del Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale)
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| Altre informazioni |
Al termine del corso verranno tenute se necessario delle lezioni riepilogative.
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| Modalità di verifica dell'apprendimento |
L'esame è orale.
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| Programma esteso |
I mezzi fluidi come sistemi continui. Densità, comprimibilità e viscosità (misura della viscosità). Condizione di aderenza e legge di Newton. Equazione di stato. Approccio lagrangiano e approccio euleriano. Regola di derivazione euleriana. Equazione locale di continuità. Teorema del trasporto ed equazione globale di continuità. Equazione locale dell'equilibrio dinamico e della statica. Legge di Stevin. Proprietà dei fluidi in quiete, comprimibili, pesanti. Spinta su pareti piane e curve. Formula di Mariotte per il calcolo dello spessore di un tubo. Misura della pressione. Posizione del problema in termini locali. Equazione globale del moto (e dell'idrostatica) con il teorema del trasporto. Equazione di Eulero. Teorema di Bernoulli per un filetto fluido e sua interpretazione geometrica. Velocità torricelliana ed equazione fondamentale della foronomia. Estensione del teorema di Bernoulli a correnti di sezione finita. Correnti gradualmente variate e loro proprietà. Estensione del teorema di Bernoulli a correnti di sezione finita gradualmente variate. Significato energetico del trinomio di Bernoulli (con il teorema del trasporto). Estensione del teorema di Bernoulli a correnti di sezione finita gradualmente variate di liquidi reali. Esperienza di Reynolds, sforzi tangenziali, condizione di aderenza, strato limite, profilo di velocità, scabrezza relativa e formula di Darcy-Weisbach. Valutazione delle perdite di carico continue (arpa di Nikuradse e abaco di Moody) e concentrate (formula di Borda e alcune situazioni ricorrenti). Verifica di condotte brevi. Impianti di sollevamento: problematiche di progetto e gestione. Moto vario nelle correnti in pressione (cenni). |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile |
6: Acqua pulita e igiene
9: Industria, innovazione e infrastrutture
13: agire per il clima
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| Codice |
A005991 |
| CFU |
3 |
| Docente responsabile |
Luigi Torre |
| Docenti |
- Marco Rallini (Codocenza)
- Luigi Torre
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| Ore |
- 12 Ore (Codocenza) - Marco Rallini
- 12 Ore - Luigi Torre
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| Attività |
Caratterizzante |
| Ambito |
Ingegneria dei materiali |
| Settore |
ING-IND/22 |
| Tipo insegnamento |
Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento |
Italiano |
| Contenuti |
Il Corso prenderà in esame i principali aspetti delle caratteristiche, delle proprietà e delle tecnologie dei materiali polimerici. Partendo dalle definizioni e dalle caratteristiche chimico fisiche dei materiali polimerici, verranno studiati i processi di sintesi dei polimeri, le loro proprietà. Infine verranno studiati i principali processi per la produzione di manufatti polimerici. |
| Testi di riferimento |
Fondamenti di struttura, proprietà e tecnologia dei polimeri a cura di Enrico Pedemonte http://nuovacultura.it/catalogo/fondamenti-struttura-proprieta-tecnologia-dei-polimeri/ R. J. Young and P.A. Lowel: Indroduction to Polymers. Chapman ed. F. Rodriguez: “Principles of Polymer Systems” Mc Graw Hill. |
| Obiettivi formativi |
Fornire allo studente una approfondita conoscenza delle caratteristiche principali dei materiali polimerici, con cenni sulla loro produzione. Essere in grado di comprendere il processo di produzione utilizzato per i manufatti polimerici e conoscere la proprietà meccaniche fisiche e di lavorazione dei polimeri e delle plastiche. |
| Prerequisiti |
Analisi matematica, fisica 1 e 2, chimica. |
| Metodi didattici |
Lezioni in modalità telematica (video pre-registrati) e lezioni frontali in presenza. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento |
Esame per l'ottenimento dell'open badge e esame finale di cluster. 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 |
Solubilità ed assorbimento dei polimeri: Diffusione Fickiana e Case II, criteri di solubilità dei materiali polimerici, parametro di solubilità, teoria di flory Huggings. Lavorazione:. Processi di produzione dei materiali polimerici, Estrusione e co-estrusione concetti base e funzionamento. Filatura e Filmatura apparecchiature ed esempi di modellazione di processo. Stampaggio ad iniezione principi di funzionamento e principali problematiche. Lavorazione dei Polimeri Termoindurenti. |
| Codice |
A005990 |
| CFU |
3 |
| Docente responsabile |
Luigi Torre |
| Docenti |
- Luigi Torre
- Marco Rallini (Codocenza)
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| Ore |
- 12 Ore - Luigi Torre
- 12 Ore (Codocenza) - Marco Rallini
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| Attività |
Caratterizzante |
| Ambito |
Ingegneria dei materiali |
| Settore |
ING-IND/22 |
| Tipo insegnamento |
Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento |
Italiano |
| Contenuti |
Il Corso prenderà in esame i principali aspetti delle caratteristiche, delle proprietà e delle tecnologie dei materiali polimerici. Partendo dalle definizioni e dalle caratteristiche chimico fisiche dei materiali polimerici, verranno studiati i processi di sintesi dei polimeri, le loro proprietà. Infine verranno studiati i principali processi per la produzione di manufatti polimerici. |
| Testi di riferimento |
Fondamenti di struttura, proprietà e tecnologia dei polimeri a cura di Enrico Pedemonte http://nuovacultura.it/catalogo/fondamenti-struttura-proprieta-tecnologia-dei-polimeri/ R. J. Young and P.A. Lowel: Indroduction to Polymers. Chapman ed. F. Rodriguez: “Principles of Polymer Systems” Mc Graw Hill. |
| Obiettivi formativi |
Fornire allo studente una approfondita conoscenza delle caratteristiche principali dei materiali polimerici, con cenni sulla loro produzione. Essere in grado di comprendere il processo di produzione utilizzato per i manufatti polimerici e conoscere la proprietà meccaniche fisiche e di lavorazione dei polimeri e delle plastiche. |
| Prerequisiti |
Analisi matematica, fisica 1 e 2, chimica. |
| Metodi didattici |
Lezioni telematiche (video pre-registrati) e lezioni frontali in presenza. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento |
Esame per l'ottenimento dell'open-badge ed esame finale di cluster. 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 |
Viscoelasticità: Definizioni. Variazione di stress e strain nel tempo. Modello di Maxwell; Modello di Voigt (o Kelvin); Standard Linear Solid. Principio di sovrapposizione di Boltzman, Test meccanico-dinamici. Pendolo di torsione. Dipendenza del comportamento viscoelastico dalla frequenza. Transizioni e strutture polimeriche. Elasticità delle Gomme Considerazioni Termodinamiche energia libera Reologia e Reometria: comportamento reologico dei polimeri misurazione della viscosità dei fusi polimerici, sovrapposizione tempo temperatura, Eq, WLF. Analisi Termica: Calorimetria termogravimetria, dilatometria Analisi Dinamico meccanica. |
| Codice |
A005989 |
| CFU |
3 |
| Docente responsabile |
Alberto Maria Gambelli |
| Docenti |
|
| Ore |
- 24 Ore - Alberto Maria Gambelli
|
| Attività |
Caratterizzante |
| Ambito |
Ingegneria dei materiali |
| Settore |
ING-IND/27 |
| Tipo insegnamento |
Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento |
Inglese/italiano |
| Contenuti |
Questo insegnamento ha l’obiettivo di fornire le conoscenze di base relative alla termodinamica delle reazioni chimiche necessarie alla comprensione razionale dei processi chimici e delle operazioni unitarie che li costituiscono con riferimento all’impiego in applicazioni di interesse energetico. |
| Testi di riferimento |
Matteo Maestri. Fondamenti dei processi chimici. Principi di Termodinamica, cinetica e reattoristica chimica applicati allo studio dei processi chimici. Editore: Mc-Graw Hill, Anno 2021, ISBN: 978-8-83-865536-4 J.M. Smith, H.C. Van Ness, M.M. Abbott, Introduction to chemical engineering thermodynamics, Editore: McGraw-Hill, Anno edizione: 2005, ISBN: 978-0-07-124708-5 |
| Obiettivi formativi |
Lo studente dovrà dimostrare: a) di possedere completa conoscenza dei principi di termodinamica ed equilibri multifase e multicomponente per la progettazione e l'analisi di processi chimici e operazioni unitarie b) di essere in grado di applicare le conoscenze di cui sopra per l'analisi quantitativa di processi chimici attraverso la risoluzione di problemi riguardanti bilanci di massa ed energia, equilibri chimici di sistemi reagenti ed equilibri multicomponente e multifase c) di essere in grado di applicare in modo autonomo le conoscenze oggetto del corso nella soluzione dei problemi riguardanti i processi chimici |
| Prerequisiti |
Nozioni di base di termodinamica e chimica. Conoscenza delle principali funzioni e operatori matematici. |
| Metodi didattici |
Lezioni teoriche ed esercitazioni pratiche sui temi trattati durante il corso |
| Altre informazioni |
Calendario delle prove d'esame: il calendario delle prove di esame è consultabile al link: http://www.ing1.unipg.it/didattica/studiare/calendario esami |
| Modalità di verifica dell'apprendimento |
Prova scritta e successiva prova orale |
| Programma esteso |
1. Bilanci materiali ed energetici nei sistemi reagenti a controllo stechiometrico (combustione) 1.1 Richiami di stechiometria. Reagente in eccesso ed in difetto. Dosatura stechiometrica. 1.2 Bilanci materiali su processi a controllo stechiometrico. Composizione ed analisi dei fumi. 1.3 Termochimica delle reazioni di combustione. Potere calorifico dei combustibili e calore di reazione. Legge di Hess. 1.4 Bilanci energetici su processi di combustione. Temperatura adiabatica di fiamma. Efficienza di combustione. 2. Sistemi reagenti a controllo termodinamico: Equilibrio chimico 2.1 Condizione di equilibrio per sistemi reagenti. Energia libera di Gibbs e potenziale chimico. Fugacità ed attività. Stati di riferimento per sistemi gassosi e condensati puri ed in miscela. Energia libera standard e costante di equilibrio. Effetti di temperatura e pressione sulla composizione di equilibrio: legge di Kirchhoff ed equazione di Van’t Hoff. Grado di avanzamento, conversione selettività e resa. 2.2 Bilanci materiali ed energetici in sistemi reagenti semplici e complessi. Calcolo della conversione all’equilibrio e della temperatura adiabatica di reazione. 2.3 Analisi termodinamica applicata ai processi della filiera di produzione di idrogeno. |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile |
7) Energia pulita e accessibile; 9) Industria, innovazione e infrastrutture; 12) Consumo e produzione responsabili. |
