OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Si discutono i fondamenti della progettazione e/o costruzione e/o esercizio di impianti energetici. Partendo dalla termodinamica e fluidodinamica applicate ai sistemi energetici, si affrontano i seguenti temi: motori a combustione interna, impianti a vapore, impianti a turbina e a gas, cogenerazione e cicli combinati, impianti a fonti rinnovabili.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni e laboratorio

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il corso si suddivide in cinque moduli, di seguito riassunti.

A) ELEMENTI DI TERMODINAMICA E DI FLUIDODINAMICA APPLICATA

Fabbisogno energetico, fonti energetiche. Tipologie di macchine. Unità di misura. Principali piani termodinamici. Sistema chiuso e aperto; significato tecnico del I° e del II° principio della termodinamica. Trasformazioni ideali e rendimenti. Cicli termodinamici. Equazione dell’energia e del lavoro.

B) MOTORI ALTERNATIVI A COMBUSTIONE INTERNA

Schema meccanico e cicli termodinamici di riferimento. Motori a quatto e a due tempi. Motori a combustione interna ad accensione spontanea e ad accensione comandata. Ciclo ideale e ciclo Limite. Ciclo reale. Reazione di combustione e dissociazione. Carburazione e iniezione. Distribuzione ideale e reale. Cenni ai sistemi di sovralimentazione.

C) IMPIANTI A VAPORE

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; circuiti a contropressione e cogenerativi. Metodi di regolazione degli impianti a vapore.

Componenti dei cicli a vapore: turbine e canali di espansione; il condensatore; il degasatore; gli

scambiatori rigenerativi a miscela ed a superficie; tipologie costruttive.

D) IMPIANTI A TURBINA A GAS E CICLI COMBINATI

Cicli a gas: 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; Principali componenti turbogas; il ciclo rigenerato ideale e reale e prestazioni; il ciclo con intercooling ideale e reale e prestazioni; il ciclo con ricombustione ideale e reale e prestazioni.

Cicli combinati e schemi impiantistici.

E) IMPIANTI A ENERGIA SOSTENIBILE

Impianti idroelettrici e sistemi di pompaggio. Impianti geotermici. Impianti ad energia solare. Impianti eolici. Cenni ad impianti a biogas, impianti a biomassa, teleriscaldamento e cogenerazione ad altro rendimento.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

ACTON O., CAPUTO C. - (1) Introduzione allo studio delle macchine; (2)  Impianti  motori; (4) Turbomacchine - UTET

BENSON S. - The Thermodynamics and Gas Dynamics of ICE - Clarendon Pres

CLUP A. - Principles of energy conversion - McGraw-Hill

DIXON S.L. - Thermodynamics of Turbomachinery - Pergamon

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

MORAN, SHAPIRO - Fundamentals of Thermodynamics - J.Wiley

SANDROLINI S, NALDI G. - Macchine - Pitagora

STECCO S. - Impianti di conversione energetica - Ed. Pitagora

TAYLOR C. - The Internal Combustion Engine - MIT 

VAN WYLEN, SONNTAG - Fundamentals of Thermodynamics - Wiley

VARDY A. - Fluid Principles - McGraw-Hill

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

ALBERTO TRAVERSO (Presidente)

MARIO LUIGI FERRARI

LOREDANA MAGISTRI

ALESSANDRO SORCE

LEZIONI

Orari delle lezioni

SISTEMI ENERGETICI

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L’esame finale prevede la sola prova orale, in cui è necessario presentare tutti gli esercizi svolti in aula.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Esercitazioni svolte in aula e progetto finale soggetto a valutazione.

Calendario appelli

ALTRE INFORMAZIONI

Propedeuticità :

Fisica Tecnica