OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso fornisce un quadro aggiornato degli impianti per produzione di energia di tipo tradizionale ed innovativo con particolare riguardo alla riduzione delle emissioni inquinanti e all’incremento dell’efficienza di conversione. Nell’ambito degli argomenti trattati verranno enfatizzati gli aspetti riguardanti l’utilizzo di combustibili alternativi, le prestazioni dei componenti e degli impianti, il loro impatto ambientale e gli aspetti tecnologici ed economici più attuali.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni, laboratorio ed esercitazioni numeriche per un totale di 48 ore

PROGRAMMA/CONTENUTO

Generalità sui processi di combustione e meccanismi di formazione degli inquinanti

Combustibili convenzionali. Rapporto aria-combustibile e potere calorifico. Classificazione e caratteristiche dei processi di combustione. Meccanismi di formazione degli inquinanti nei processi di combustione e loro effetti sull’uomo e sull’ambiente.

Le caldaie: fondamenti e componenti

Cenni storici. Classificazione e componenti delle caldaie. Bilancio termico e scambio termico nelle caldaie. Cenni a tecnologie innovative: boiler Once-Through e super-critici. Esempio di caldaia per Locomotiva a vapore.

Cicli combinati e cogenerazione

Impianti a ciclo combinato gas e vapore. Caldaia a recupero. Cogenerazione ad alto rendimento ed il teleriscaldamento. Caldaie a biomassa per il teleriscaldamento.

Le emissioni inquinanti degli impianti per l’energia e sistemi di abbattimento

Tipologie e proprietà degli inquinanti. Formazione ed unità di misura degli inquinanti. Tecniche di prevenzione delle emissioni. Cenni ai combustori delle turbine a gas. Sistemi di abbattimento dei SOx. Sistemi di abbattimento dei NOx.

Modellazione e simulazione di sistemi energetici

Modelli di simulazione a parametri concentrati e modulari. Risoluzione numerica di impianti energetici. Esercitazione di calcolo con il programma WTEMP.

Energia eolica

Tipologie di generatori eolici ad asse orizzontale ed asse verticale. Analisi del vento, Stima di producibilità di parco eolico. Impatto ambientale degli impianti eolici.

Motori alternativi a combustione interna (MCI)

Classificazione, architettura e campi applicativi dei MCI. Diagrammi indicati ed espressioni della potenza effettiva di MCI. Processi di combustione nei MCI ad accensione comandata e per compressione. Curve caratteristiche e regolazione dei MCI. La sovralimentazione dei MCI. Impiego di MCI per applicazioni stazionarie. Il recupero dell’energia termica nei motori Diesel. Analisi di parametri operativi di impianti di cogenerazione basati su MCI alimentati a biogas. Utilizzo di bioetanolo e biodiesel nei MCI: problematiche, influenza su prestazioni ed emissioni inquinanti. Impatto ambientale dei motori a combustione interna.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Copia del programma e informazioni circa il reperimento del materiale bibliografico indicato vengono fornite direttamente dai Docenti.

Le dispense del Corso sono reperibili su aulaweb.

S.L. Dixon,  Fluid Mechanics and Thermodynamics of Turbomachinery – Elsevier.

G. Lozza - Turbine a gas e cicli combinati - Progetto Leonardo

S. Kakac, Boilers Evaporators, and Condensers, John Wiley & Sons Inc., 1991.

A. H. Lefebvre - Gas Turbine Combustion - Hemisphere.

O. Acton, C. Caputo, Introduzione allo Studio delle Macchine, UTET, Torino, 1979.

O. Acton, C. Caputo, Turbomacchine, UTET, Torino, 1986.

O. Acton, C. Caputo, Impianti motori, UTET, Torino, 1992.

G. Cornetti, F. Millo, Macchine Termiche, Il Capitello, 2006.

G. Ferrari, Motori a combustione interna, Il Capitello, 2008.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

RENATO PROCOPIO (Presidente)

ALBERTO TRAVERSO (Presidente)

GIORGIO ZAMBONI (Presidente)

MASSIMO CAPOBIANCO

SILVIA MARELLI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

20 febbraio 2017 2° semestre) da confermare in base all'orario

Orari delle lezioni

SISTEMI PER L'ENERGIA E L'AMBIENTE

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Esame orale

Calendario appelli

ALTRE INFORMAZIONI

Propedeuticità :

Nessuna