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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2020/2021
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 086416 - PROPULSIONE AEROSPAZIALE
Docente Galfetti Luciano
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 (350) INGEGNERIA AEROSPAZIALE*EP086416 - PROPULSIONE AEROSPAZIALE

Obiettivi dell'insegnamento

Obiettivo formativo principale

Il corso si propone di fornire agli studenti le nozioni base e gli strumenti metodologici necessari per la comprensione, l’interpretazione critica e lo studio preliminare delle prestazioni dei sistemi propulsivi aeronautici e spaziali. Il percorso formativo comprende una parte introduttiva volta a presentare le differenti tipologie di sistemi propulsivi aerospaziali, il loro campo di applicazione e i parametri di merito che li caratterizzano. Una successiva parte teorica fornisce i principi fisici di base, le nozioni di gasdinamica, termodinamica e chimica necessari per la descrizione analitica dei sistemi propulsivi aerospaziali e dei loro componenti. Infine vengono presentati ed analizzati in dettaglio sia i singoli componenti che l’intero sistema propulsivo aeronautico/spaziale.

 

Obiettivi formativi metodologici

Gli obiettivi formativi metodologici sono rivolti a sviluppare il consolidamento delle conoscenze di base attraverso la capacità di integrazione interdisciplinare, la maturazione di un approccio metodologico-operativo, il possesso degli strumenti cognitivi necessari per l'aggiornamento continuo delle proprie conoscenze in un settore fortemente aperto all’innovazione.

 

Obiettivi formativi secondari

Le competenze fornite dall’insegnamento di Propulsione Aerospaziale richiedono basi di fisica, chimica, fluidodinamica, termodinamica, correlate a specifiche competenze nei settori aeronautico e spaziale. Obiettivi formativi secondari sono relativi all’affinamento delle capacità di sintesi e di integrazione del sapere, di significativa rilevanza nell’ambito dei sistemi propulsivi aerospaziali.


Risultati di apprendimento attesi

I risultati di apprendimento attesi, al termine dell’insegnamento, sono:

  • la conoscenza consolidata dei principi fisici, chimici, termodinamici e gasdinamici che governano il funzionamento dei sistemi propulsivi aerospaziali;
  • la conoscenza delle diverse tipologie di sistemi propulsivi aerospaziali, il loro campo di applicazione e i parametri di merito che li caratterizzano;
  • la capacità di un dimensionamento di massima dei sistemi propulsivi aeronautici e spaziali e dei loro componenti. 

Argomenti trattati

Cap. 1    Introduzione ai sistemi propulsivi aerospaziali

              1.1     Propulsione aeronautica (esoreattori)

              1.2     Propulsione spaziale (endoreattori chimici, elettrici e nucleari)

              1.3     Cenni di propulsione avanzata

              1.4     Un esempio di propulsione aeronautica

              1.5     Un esempio di propulsione spaziale

 

 Cap. 2   Parametri di prestazione dei sistemi propulsivi

              2.1   La spinta negli esoreattori

              2.2   La spinta negli endoreattori

              2.3   Impulsi specifici e consumi specifici

              2.4   Parametri di prestazione e rendimenti

              2.5   Equazione di Tsiolkowskii, equazione di Brequet

              2.6   Le equazioni fondamentali del moto

              2.7   Calcolo di parametri di prestazione dei sistemi propulsivi

 

 Cap. 3   Fluidodinamica, termodinamica ed energetica dei sistemi propulsivi

              3.1   Equazioni di governo (massa, quantità di moto, energia)

              3.2   Richiami di termodinamica

              3.3   Flussi comprimibili: onde d’urto normali e oblique

              3.4   Flussi comprimibili: fenomeni di espansione supersonica

              3.5   Fondamenti di combustione

              3.6   Richiami di trasmissione del calore

              3.7   Calcolo di aspetti fluidodinamici, termodinamici ed energetici dei sistemi propulsivi

 

Cap. 4    Componenti dei sistemi propulsivi

              4.1   Introduzione alle prese d’aria

              4.2   Prese d’aria subsoniche

              4.3   Prese d’aria supersoniche

              4.4   Accoppiamento presa d’aria-motore

              4.5   Prese d’aria: complementi

              4.6   Camere di combustione per esoreattori

              4.7   Camere di combustione per endoreattori

              4.8   Fondamenti di turbomacchine: compressori e turbine

              4.9   Ugelli per esoreattori ed endoreattori

              4.10  Calcolo di caratteristiche, proprietà e dimensionamento di componenti dei sistemi propulsivi

 

Cap. 5    Esoreattori

              5.1   Motori a combustione interna per applicazioni aeronautiche

              5.2   Turbine a gas per applicazioni aeronautiche

              5.3   Tuboreattore, Turbofan, Turboelica, Ramjet, Scramjet

              5.4   Calcolo di proprietà e prestazioni di esoreattori

 

Cap. 6    Endoreattori

              6.1   Endoreattori a propellente liquido

              6.2   Endoreattori a propellente solido

              6.3   Endoreattori ibridi

              6.4   Calcolo di proprietà e prestazioni di endoreattori


Prerequisiti

L'insegnamento di Propulsione Aerospaziale ha come pre-requisito fortemente consigliato l'insegnamento di Fisica Tecnica.


Modalità di valutazione

Modalità didattiche

Le modalità didattiche prevedono lezioni frontali, esercitazioni e visite ai laboratori.

 

Modalità di verifica

L'accertamento della preparazione raggiunta è verificato mediante una prova scritta, il cui superamento consente di accedere ad una prova orale. La prova scritta verte sulla soluzione di problemi e sulla risposta a quesiti di taglio teorico-concettuale, in modo da far emergere la reale comprensione dei problemi affrontati nel corso. La prova orale consiste in una discussione critica della prova scritta e in un colloquio sugli argomenti del programma.


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaP.G. Hill, C.R. Peterson, Mechanics and thermodynamics of propulsion, Editore: Prentice Hall

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
45:30
68:15
Esercitazione
24:30
36:45
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 70:00 105:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di materiale didattico/slides in lingua inglese
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
20/10/2020