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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2019/2020
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 077930 - FISICA TECNICA E SISTEMI ENERGETICI
Docente Gatti Manuele , Rugginenti Stefano
Cfu 10.00 Tipo insegnamento Corso Integrato

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - CR (368) INGEGNERIA GESTIONALE*AZZZZ077930 - FISICA TECNICA E SISTEMI ENERGETICI
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (358) INGEGNERIA INFORMATICAI1CAZZZZ088850 - FISICA TECNICA
ICRAZZZZ088850 - FISICA TECNICA

Obiettivi dell'insegnamento

L'insegnamento è strutturato in due parti: la prima parte, relativa alla Fisica Tecnica (tematiche 1-5), mira a fornire le conoscenze di base della termodinamica e della trasmissione del calore dirette alla risoluzione dei problemi fondamentali dei processi energetici; la seconda parte, relativa ai Sistemi Energetici (tematiche 6-11), si propone di fornire una conoscenza ingegneristica di base dei componenti, delle macchine e degli impianti che effettuano la conversione dell’energia, con particolare attenzione alle tematiche di efficienza energetica e rispetto dell’ambiente.


Risultati di apprendimento attesi

Al termine dell'insegnamento, lo studente avrà sviluppato le seguenti abilità:

1) comprende le metodologie e i principi della termodinamica e i principi di funzionamento dei sistemi energetici presentati durante il corso, individuando e descrivendo, anche quantitativamente, i fenomeni fisici fondamentali e la definizione e le unità di misura delle grandezze fisiche coinvolte;

2) comprende e descrive i fenomeni fisici e le equazioni alla base della trasmissione del calore e sa effettuare bilanci termici per dimensionare preliminarmente le configurazioni principali di scambiatori di calore.

3) rappresenta con schemi e diagrammi e descrive i principi di funzionamento dei componenti di sistemi energetici e dei cicli termodinamici presentati a lezione.

4) imposta e risolve numericamente bilanci di massa e di energia di semplici sistemi energetici e dei cicli termodinamici presentati a lezione.

5) analizza con spirito critico le implicazioni tecnico-economiche connesse alle problematiche di produzione e uso dell'energia in contesti industriali.

 


Argomenti trattati
  1. Sistemi termodinamici, grandezze ed equazioni di stato, gas reali e perfetti, trasformazioni termodinamiche, calori specifici.
  2. Bilancio energetico di sistemi chiusi ed aperti, primo principio, secondo principio, irreversibilità, ciclo di Carnot, temperatura assoluta, entropia, bilancio entropico di sistemi chiusi ed aperti.
  3. Proprietà delle sostanze pure, diagrammi di stato.
  4. Fondamenti sui cicli diretti: Otto, Diesel, Joule e Rankine.
  5. Trasmissione del calore: conduzione, convezione forzata e naturale, irraggiamento.
  6. Scambiatori di calore: tipologie, dimensionamento, smaltimento di calore in ambiente.
  7. Produzione di potenza termica: cenni di combustione, caldaie e generatori di vapore, emissioni.
  8. Macchine a fluido: tipologie, principi di funzionamento, calcolo del lavoro scambiato, criteri base di progetto, aspetti operativi.
  9. Impianti idraulici: dimensionamento e scelta delle pompe; verifica della cavitazione per pompe.
  10. Cicli e impianti frigoriferi: funzionamento, analisi, fluidi frigorigeni.
  11. Impianti di potenza: centrali a vapore e turbine a gas (configurazioni, prestazioni ed applicazioni).

Prerequisiti
 

Modalità di valutazione

Il corso prevede una serie di lezioni ed esercitazioni numeriche sui vari argomenti trattati.

L'esame verte sia sulla risoluzione di esercizi applicativi sia sulla risposta a domande sui contenuti teorici del corso.


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaYunus A. Cengel, Termodinamica e trasmissione del calore, Editore: McGraw Hill, ISBN: 978-88-386-6514-1
Risorsa bibliografica facoltativaG Casagrande, E Lanzarone, L.D. Marocco, F. Miglietta, Esercizi di Fisica Tecnica, Editore: Pitagora Editrice Bologna
Risorsa bibliografica facoltativaG. Cornetti - F. Millo, MACCHINE IDRAULICHE, Editore: Il Capitello, Anno edizione: 2015, ISBN: 9788842675136 http://www.capitello.it/libri/macchine-idrauliche/
Risorsa bibliografica facoltativaG. Cornetti - F. Millo, SCIENZE TERMICHE E MACCHINE A VAPORE, Editore: Il Capitello, Anno edizione: 2015, ISBN: 9788842675143 http://www.capitello.it/libri/scienze-termiche-e-macchine-a-vapore/
Risorsa bibliografica facoltativaG. Cornetti - F. Millo, MACCHINE A GAS, Editore: Il Capitello, Anno edizione: 2015, ISBN: 9788842675150 http://www.capitello.it/libri/macchine-a-gas/

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
65:00
97:30
Esercitazione
35:00
52:30
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 100:00 150:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua / Italiano / Inglese
schedaincarico v. 1.6.1 / 1.6.1
Area Servizi ICT
28/01/2020