OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Obiettivo dell’insegnamento è quello di fornire i fondamenti per lo studio delle macchine a fluido e degli impianti motori termici, tramite l'analisi dei principi di funzionamento e delle equazioni fondamentali delle macchine e lo studio dei motori termici e delle macchine operatrici.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La partecipazione attiva alle lezioni frontali e lo studio individuale permetteranno allo studente di:

- conoscere le differenti principali tipologie di macchine a fluido e classificarle secondo criteri consolidati;

- comprendere i fenomeni fisici e le equazioni alla base del funzionamento delle differenti tipologie di macchine a fluido ed impianti motori termici;

- individuare le macchine più idonee a soddisfare le specifiche esigenze dei differenti ambiti applicativi;

- valutare le prestazioni delle macchine e degli impianti;

- determinare il punto di funzionamento delle macchine operatrici sulla base delle curve caratteristiche della macchina e del circuito in cui essa è inserita.

MODALITA' DIDATTICHE

Le lezioni saranno erogate a distanza su piattaforma TEAMS in diretta e saranno incentrate sulla presentazione e sulla discussione dei contenuti teorici con alcune applicazioni numeriche.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il programma del modulo si articola in tre parti: nella prima parte introduttiva sono presentati e discussi i principi di funzionamento e le equazioni fondamentali, nella seconda parte sono analizzati gli impianti motori termici, mentre l’ultima parte è dedicata allo studio delle macchine operatrici.

I principali argomenti trattati sono qui di seguito elencati.

Introduzione alle Macchine (circa 24 ore)

Fabbisogno energetico, fonti energetiche primarie, energia di prima e seconda specie, conversione ed utilizzazione dell’energia.

Classificazione e principi di funzionamento delle macchine a fluido. Il primo principio per i sistemi aperti; equazione della continuità, equazione dell’energia ed equazione di Eulero per le turbomacchine; grado di reazione; legge di Hugoniot. 

Termodinamica applicata alle macchine: cicli termodinamici, rendimenti delle macchine a fluido e degli impianti.

Impianti Motori Termici (circa 16 ore)

Impianto motore a vapore: turbina, generatore di vapore, condensatore; metodi per aumentare il rendimento del ciclo.

Impianto motore a gas; metodi per aumentare il rendimento di un ciclo Joule: la rigenerazione, la inter-refrigerazione, la post-combustione.

Generalità su cogenerazione e impianti combinati.

Motori alternativi a combustione interna: principio di funzionamento e cicli termodinamici di riferimento.

Macchine Operatrici (circa 20 ore)

Compressori dinamici: principio di funzionamento, curve caratteristiche, inserimento della macchina nel circuito.

Compressori volumetrici alternativi e rotativi (compressori a palette, compressori a lobi, compressori a vite Lysholm).

Pompe dinamiche: prevalenza, curve caratteristiche, punto di funzionamento, cavitazione, pompe in serie e in parallelo.

Pompe volumetriche alternative e rotative.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Il materiale didattico utilizzato durante le lezioni sarà disponibile in aulaweb. Gli appunti presi durante le lezioni ed il materiale in aulaweb sono sufficienti per la preparazione dell’esame. I libri sotto indicati sono suggeriti come testi di appoggio ed approfondimento.

R. Della Volpe, “Macchine”, Liguori Editore

C. Caputo “Gli impianti convertitori di energia”, ed. Ambrosiana

O. Acton, C. Caputo ‘Collana di Macchine’ (5 volumi), ed. UTET

A. Bosio, “Sistemi Energetici”, SGEditoriali

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

FEDERICO SCARPA (Presidente)

ALESSANDRO DOTTO

FRANCESCA SATTA (Presidente Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Secondo l'orario ufficiale, reperibile al link http://www.ingegneria.unige.it/index.php/orario-e-calendario-delle-lezioni

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame consiste nel superamento di una prova orale.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

L'esame orale verterà sugli argomenti trattati a lezione ed avrà lo scopo di valutare non soltanto il raggiungimento di un adeguato livello di conoscenza, ma anche l’acquisizione di capacità di analisi e di ragionamento critici sulle tematiche affrontate durante il colloquio. Saranno inoltre valutati la chiarezza espositiva e l’utilizzo corretto della terminologia tecnica.

Il docente rivolgerà in sequenza tre domande riguardanti rispettivamente il principio di funzionamento delle macchine a fluido, gli impianti motori termici e le macchine operatrici.

Calendario appelli