OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso si propone di fornire strumenti metodologici di tipo tecnico ed economico per affrontare lo studio del controllo e della gestione ottimizzata di sistemi energetici azionati da motori termici, analizzando il comportamento dei diversi tipi di impianto in condizioni nominali, fuori progetto, dinamiche e il loro impatto locale e globale.

MODALITA' DIDATTICHE

Il corso sarà articolato in: 48 ore di lezioni frontali e 12 ore di esercitazione.

PROGRAMMA/CONTENUTO

• I consumi energetici nel mondo ed in Italia e le varie fonti di energia. Classificazione delle macchine: macchine operatrici, motrici, assiali, radiali, dinamiche, volumetriche.
• I combustibili fossili: combustione, aria stechiometrica, eccesso d’aria.
• Aspetti di termodinamica: piani T,S e H,S, il ciclo di Carnot e il suo rendimento.
• Rendimenti: ciclo ideale, limite e reale; rendimento adiabatico e politropico; recupero e controrecupero; rendimento globale e impatto degli ausiliari.
• Cicli a vapore e relativi impianti: espressione del rendimento; metodi per migliorare il rendimento dei cicli a vapore; la rigenerazione; il bilancio termico; aspetti generali del circuito; i principali componenti. La regolazione della turbina a vapore e cenni sugli impianti nucleari.
• Cicli a gas: la tecnologia del turbogas; ciclo semplice ideale, limite e reale; rendimento del ciclo ideale; condizioni di massimo lavoro utile; rendimento del ciclo limite e del ciclo reale. Il diagramma Lavoro Specifico e Rendimento; turbine heavy-duty e aereoderivate; principali componenti del turbogas; il ciclo rigenerato ideale e reale e sue prestazioni; il ciclo con intercooling ideale e reale; il ciclo con ricombustione ideale e reale. Cenni alle turbine a gas aeronautiche.
• Cicli combinati: cenni alle tipologie di cicli combinati; la caldaia a recupero ad un livello di pressione, il pinch point e il subcooling; la pressione ottimale di vaporizzazione per un livello di pressione; il rendimento dei cicli combinati.
• I Motori a Combustione Interna: generalità e classificazione; parametri geometrici; cicli di funzionamento a due e quattro tempi; cicli termodinamici di riferimento e rendimenti; confronto tra i cicli di riferimento; il ciclo limite; il ciclo reale; il ciclo indicato; cenni all’accoppiamento del motore all’utilizzatore; alla regolazione dei MCI; alle emissioni dei MCI e al loro controllo; sovralimentazione e parametri caratteristici.
• Curve caratteristiche delle principali macchine a fluido: compressore, turbina, pompa (accoppiamento delle pompe in serie ed in parallelo).
• Macchine idrauliche: l’energia idraulica e valutazione del suo potenziale, tipologie impianti idraulici, potenza massima teorica, tipologie di macchine idrauliche, criteri  di scelta della turbina (turbine Pelton, Francis e Kaplan).

TESTI/BIBLIOGRAFIA

• O. Acton, C. Caputo, "Macchine a fluido", UTET
• R. Della Volpe, “Macchine”, Liguori Editore

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

MARIO LUIGI FERRARI (Presidente)

ALESSANDRO SORCE (Presidente)

LOREDANA MAGISTRI

ARISTIDE MASSARDO

ALBERTO TRAVERSO

LEZIONI

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Esame orale (finale)

Calendario appelli