Fornire un quadro sintetico, ma completo, delle componenti energetiche meccaniche e termiche, per consentire agli studenti di utilizzare modelli e matematica per una stima corretta di queste componenti nei sistemi e nei progetti.

Conoscenza delle variabili descrittive essenziali e dei modelli di interazione per la comprensione delle caratteristiche energetiche dei sistemi termodinamici.

Capacità di applicare i modelli descrittivi e le formule di calcolo per una valutazione quantitativa dei parametri più importanti nella componente energetica della progettazione ingegneristica.

Termodinamica tecnica

Volume di controllo; equazioni integrali di bilancio di massa

Calcolo delle proprietà delle sostanze: sistemi omogenei ed eterogenei (miscele, fasi, punti triplo e critico, diagrammi di stato), aria umida, diagrammi psicrometrici e variabili di controllo del benessere ambientale

Macchine e componenti tipici di impianto: caldaie, compressori, pompe, turbine; miscelatori e scambiatori di calore; valvole e controllo.

Macchine a ciclo diretto. Cicli a vapore (Rankine) e cenni sul ciclo gas (Joule-Brayton)

Macchine a ciclo inverso. Cicli inversi a compressione di vapore. Applicazioni nel condizionamento ambientale. Cenni sui cicli ad assorbimento.

Cenni sulla co- e tri- generazione

Introduzione alla trasmissione del calore

Meccanismi di trasporto dell'energia, regimi stazionario e variabile

Conduzione: legge di Fourier e conduttività termica, equazione della diffusione termica. Conduzione in regime stazionario (equazione di Laplace): geometria monodimensionale piana e cilindrica. Conduzione in regime variabile

Convezione: Caratteristiche e fenomenologia della convezione naturale e forzata; applicazioni di accumulo e trasmissione negli edifici

Scambiatori di calore: classificazione; profili di temperatura e differenza media logaritmica di temperatura; potenza massima ed efficienza

Irraggiamento: radiazione termica, concetti introduttivi e grandezze caratteristiche monocromatiche e totali. Corpi neri; superfici diffuse, grigie e selettive; superfici reali. Coefficienti di riflessione, assorbimento e trasmissione. Superfici semitrasparenti ed effetto serra. Scambio termico radiativo tra superfici grigie

Comportamento dei materiali per l’edilizia, bilancio termico dell’edificio, fluidi vettori e dimensionamento generale componenti del sistema: generazione, distribuzione ed emissione

Acustica applicata

Acustica: richiamo all’equazione delle onde. Propagazione del suono tra mezzi diversi: assorbimento, riflessione, trasmissione, diffusione. Grandezze acustiche (potenza, pressione, intensità). Livelli sonori e scala decibel. Analisi in frequenza: spettri. Fisiologia dell’orecchio umano, percezione sonora, curve di ponderazione. Le sorgenti sonore e la propagazione del suono in campo libero. Cenni alla propagazione del suono in ambiente aperto e barriere acustiche

Acustica in edilizia: propagazione del suono in ambienti confinati di grandi dimensioni, tempo di riverberazione, accoppiamento di più sorgenti. Criteri di progettazione di una sala, il fenomeno dell’eco; isolamento acustico tra due ambienti e il potere fonoisolante.

L'esame consiste di una prova scritta con esercizi e domande di teoria, eventualmente seguita da una prova orale a discrezione del Docente.

Testo in inglese di trasmissione del calore. Gratuito e scaricabarile dal sito indicato