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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2014/2015
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 086470 - MACCHINE E SISTEMI ENERGETICI
Docente Gaetani Paolo
Cfu 7.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - BV (353) INGEGNERIA MECCANICA* LZZZZ086470 - MACCHINE E SISTEMI ENERGETICI
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (424) INGEGNERIA NUCLEARE* LZZZZ086470 - MACCHINE E SISTEMI ENERGETICI

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

Obiettivi e contenuti del corso

 

Il corso fornisce le conoscenze fondamentali sui principi di funzionamento, i criteri di scelta e le problematiche di esercizio delle macchine a fluido e dei principali sistemi energetici per la generazione di energia elettrica e termica e per impieghi nei settori industriali, civili e di trazione.

 

Descrizione degli argomenti trattati

 

Elementi di teoria delle macchine: Fonti e fabbisogni di energia. Principi generali. Moto nei condotti di fluidi comprimibili e incomprimibili, velocità del suono. Riferimento assoluto e relativo: triangoli di velocità. Lavoro euleriano. Classificazione delle macchine.

Macchine idrauliche (turbine, pompe): Energia idraulica, salto motore e prevalenza. La teoria della similitudine idraulica. Classificazione delle macchine idrauliche. Controllo della cavitazione nelle pompe e nelle turbine. Turbine Pelton, Francis e Kaplan. Pompe centrifughe, pompe volumetriche, curve caratteristiche. Accoppiamento macchina-impianto e stabilità.

Compressori di gas: Compressione dei gas: rendimenti ed interrefrigerazione. Compressori centrifughi, assiali e volumetrici. Curve caratteristiche di prestazioni. Funzionamento anomalo.

Macchine a vapore e relativi impianti: Cicli termodinamici e schemi d'impianto: a vapor saturo, a vapore surriscaldato, a surriscaldamenti ripetuti. Preriscaldamento rigenerativo dell'acqua. Uso del diagramma di Mollier e delle tavole del vapor d'acqua. Stadi assiali ad azione e reazione. Turbine multi-stadio. I generatori di vapore: generalità e principi di funzionamento. Condensatori e rigeneratori, confronti e schemi di impianto.

Turbine a gas e relativi impianti: Rendimento e lavoro del ciclo a gas semplice ideale e reale. Influenza della temperatura massima del ciclo. Possibili schemi di impianto. Cicli con interrefrigerazione, con ricombustione, con rigenerazione. Cicli combinati turbina a gas - turbina a vapore, caldaie a recupero.

Motori a combustione interna: Ciclo ideale, ciclo limite, ciclo indicato. Rendimenti e potenze. Motori sovralimentati. Caratteristiche d'impiego del motore ad accensione comandata e del motore Diesel. Problemi di combustione e controllo delle emissioni inquinanti.

Impianti di cogenerazione: Rendimenti caratteristici e risparmio di energia primaria. Schemi di impianto con turbina a vapore, turbina a gas e motore a combustione interna.

Impatto ambientale dei sistemi energetici: Meccanismi di formazione dei principali inquinanti. Valutazione dell'impatto ambientale delle diverse tecnologie e descrizione dei principali sistemi per l'abbattimento delle emissioni nocive.

 


Note Sulla Modalità di valutazione

Organizzazione del corso e modalità di verifica

 

Le esercitazioni consistono in una serie di esercizi di applicazione numerica e approfondimento dei concetti trattati durante le lezioni.

E' prevista una visita didattica ad una centrale idroelettrica.

L'esame consiste in una prova scritta obbligatoria e in una prova orale facoltativa. La prova scritta è suddivisa in una parte a domande a risposta multipla e da una parte in cui viene richiesta la soluzione di esercizi e la discussione di argomenti di teoria trattati a lezione. L'accesso alla parte scritta con esercizi e teoria è condizionata al superamento della parte a risposta multipla che verrà sostenuta nello stesso giorno.

Sono inoltre previste due prove in itinere facoltative che, qualora risultino entrambe sufficienti, danno diritto all'esonero dalla prova scritta.


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaGiorgio Cornetti, Macchine a fluido, Editore: Il Capitello, ISBN: 9788842660156
Risorsa bibliografica obbligatoriaGiancarlo Ferrari, Hydraulic Thermal Machines , Editore: Progetto Leonardo, ISBN: 9788874882199

Software utilizzato
Nessun software richiesto

Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
47.0
esercitazione
26.0
laboratorio informatico
0.0
laboratorio sperimentale
4.0
progetto
0.0
laboratorio di progetto
0.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
schedaincarico v. 1.6.8 / 1.6.8
Area Servizi ICT
21/09/2021