Il corso tratta le macchine a fluido di tipo volumetrico e dinamico al fine di analizzare il loro comportamento funzionale e valutare i principali aspetti prestazionali.
Obiettivo del corso è quello di fornire all'allievo i fondamenti dello studio delle macchine a fluido e di presentare modelli semplici per il calcolo e per la verifica del loro comportamento e delle loro prestazioni.
Lezioni ed esercitazioni.
Classificazione delle macchine a fluido. L’equazione dell’energia e l’espressione del lavoro. Rendimenti di conversione nelle macchine a fluido. Scambio di lavoro nelle macchine volumetriche.
Cenni storici e campi applicativi dei MCI. Richiami sul funzionamento ideale dei MCI e sui cicli termodinamici di riferimento. Il funzionamento reale dei MCI: diagrammi polari della distribuzione, diagrammi indicati, pressione media indicata ed effettiva, concetto di coefficiente di riempimento, espressioni della potenza. Processi di combustione regolare e anomala nei MCI ad accensione comandata e per compressione. Regolazione dei MCI: regolazione per quantità e per qualità, cenno ai sistemi alternativi di regolazione. Curve caratteristiche dei MCI. La sovralimentazione dei MCI: schemi impiantistici fondamentali, campi applicativi, problematiche operative, potenza del compressore e della turbina. Emissioni inquinanti dei MCI: sostanze inquinanti emesse dai MCI, influenza del processo di combustione e dei parametri operativi, principali sistemi e dispositivi per il controllo e l’abbattimento delle emissioni dei MCI ad accensione comandata e Diesel.
Compressori volumetrici alternativi: principio di funzionamento, caratteristiche costruttive, ciclo di lavoro, regolazione. Compressori volumetrici rotativi: compressori a palette, a lobi, ad anello liquido, a vite. Pompe volumetriche: macchine alternative e rotative, principio di funzionamento, tipologie costruttive. Curve caratteristiche. Accoppiamento della macchina con il circuito.
Motrici ed operatrici. Per conversione energetica, per propulsione. Assiali e radiali. Monostadio e pluristadio. A fluido comprimibile, a fluido incomprimibile. A gas, a vapore, idrauliche.
Piano meridiano, sezione frontale, sviluppo delle superfici di flusso assialsimmetriche. Definizione geometrica dei profili palari.
Teoria Monodimensionale. Equazione della continuità. Equazione dell’energia per i sistemi aperti: nel sistema assoluto, nel sistema relativo. Definizione di pressione ed entalpia totale. Trasformazioni di compressione ed espansione nel piano entalpico. Calcolo della velocità nei condotti. Relazione cinematica fondamentale delle turbomacchine, triangoli delle velocità. Equazione della quantità di moto in una palettatura. Momento della quantità di moto. Equazione di Eulero delle turbomacchine, scambio energetico nelle palettature. Calcolo delle forze nelle palettature delle macchine assiali.
Funzionamento, conformazione, triangoli delle velocità, grado di reazione. Curve caratteristiche.
Funzionamento, conformazione, triangoli delle velocità, grado di reazione. Incremento di pressione. Curve caratteristiche.
Caratteristiche funzionali ed architettura.
Funzionamento, conformazione, triangoli delle velocità, grado di reazione. Prevalenza ed incremento di pressione. Rendimenti, curve caratteristiche, cavitazione.
Ricevimento: Su appuntamento (con richiesta via mail a massimo.capobianco@unige.it).
Ricevimento: Ricevimento per appuntamento. Inviare richiesta per e-mail all’indirizzo pietro.zunino@unige.it
MASSIMO CAPOBIANCO (Presidente)
PIETRO ZUNINO (Presidente)
DARIO BARSI
SILVIA MARELLI
LUCA RATTO
GIORGIO ZAMBONI
Lunedì 19 settembre 2016.
MACCHINE
Colloquio orale.
- Contenuti del corso di Sistemi Energetici.
- Conoscenze di base di termodinamica e meccanica dei fluidi.
