OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso si propone di fornire a tutti gli studenti, indipendente-mente dalla provenienza, gli strumenti di base per comprendere la fenomenologia di base dei processi chimici e gli strumenti matematici correlati. Il corso è articolato in due fasi: la prima tratta temi di principi di ingegneria chimica, la seconda affronta problematiche di calcolo numerico applicate a tali principi.

MODALITA' DIDATTICHE

Erogazione tradizionale, frequenza consigliata.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Parte 1

• Introduzione ai processi di espansione/compressione dei fluidi: nei processi continui e discontinui (isotermi e isoentropici), compressione dei gas, rendimento dei compressori, compressione multistadio.

• Concetti di fluodinamica: equazioni di Navier-Stokes, eq. generalizzata del Bernoulli per fluidi incomprimibili e comprimibili. Moto viscoso esterno: concetto di strato limite (lastra piana) per moto laminare e turbolento (concetti di resistenza e portanza).

• Similitudine e analisi dimensionale: l'importanza dei numeri adimensionale nell'identificazione dei possibili regimi di funzionamento.

• Analisi termodinamica di alcuni cicli: Carnot (come protipo di macchina termica semplice); cicli diretti a gas e vapore (Rankine, Joule-Brayton, Otto e Diesel); cicli inversi a vapore (ciclo frigorifero, pompe di calore).

• Teoria cinetica dei fenomeni di trasporto nei gas ideali: legge microscopica unitaria per la descrizione dei fenomeni di trasporto (di materia, di quantità di moto e di energia termica); estensione ai gas reali.

 

Parte 2

• Metodi numerici per: la risoluzione di equazioni algebriche e integrali; il calcolo numerico delle derivate.

• Introduzione all’algebra matriciale: operazioni tra vettori e matrici, trasformazioni lineari, determinante di una matrice, matrice inversa, soluzione di un sistema d’equazioni lineari, matrici ortogonali, diagonalizzazione di una matrice, problema agli autovalori e autovettori.

• Introduzione ai metodi per l’approssimazione funzionale (valutazione di modelli lineari e non lineari, interpolazione C-spline).

• Equazioni differenziali: equazioni lineari omogenee e non omogenee, sistemi di equazioni differenziali ordinarie, metodi numerici per la risoluzione di equazioni differenziali, problemi ai valori iniziali e al contorno. Differenze finite. Introduzione alle equazioni differenziali a derivate parziali.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Materiale didattico  distribuito via Aula Web

R. Bird, “Transport Phenomena”, John Wiley & Sons

N. Piskunov, “Calcolo Differenziale e Integrale”, vol. 1 e 2, Editori Riuniti

D.Himmelblau, “Process Analysis by Statistical Methods”, John Wiley & Sons

Scheid, “Analisi numerica”, Schaum

D.Himmelblau, “Applied Nonlinear Programming”, Glen Head NY

R. Felder, “Elementary Principles of Chemical Processes”, John Wiley & Sons

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

PAOLO MORETTI (Presidente)

ANDREA REVERBERI (Presidente)

ALBERTO SERVIDA

MARCO VOCCIANTE

LEZIONI

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Orale

Calendario appelli