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SISTEMI ENERGETICI

CODICE 60220
ANNO ACCADEMICO 2021/2022
CFU 6 cfu al 2° anno di 8720 INGEGNERIA MECCANICA (L-9) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ING-IND/09
LINGUA Italiano
SEDE GENOVA (INGEGNERIA MECCANICA )
PERIODO 2° Semestre
MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

PRESENTAZIONE

L’insegnamento intende presentare agli allievi i fondamenti dei Sistemi Energetici con un approccio che parte dalle conoscenze acquisite nei corsi precedenti sulla termodinamica di base. L’obiettivo principale è quello di fornire agli allievi le capacità di comprensione e calcolo preliminare di sistemi energetici dopo avere fatto un ’analisi generale delle fonti di energia.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Obiettivo del corso è quello di fornire all'allievo i fondamenti dello studio dei sistemi per la conversione di energia, di impartire le conoscenze di base connesse con il loro esercizio e la loro verifica e di consentire il calcolo dei parametri principali globali.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Gli obiettivi formativi sono basati sulle precedenti conoscenze sviluppate dallo studente nei corsi dell'area di Fisica Tecnica, di chimica, di fisica e di analisi.

La verifica dell'apprendimento avviene in continuo durante le speigazioni con esempi applicativi, esercizi, e casi test sui quali il docente ha sviluppato attività di consulenza scientifica presso impianti di grandi dimensioni in Italia ed all'estero.

Gli studenti vengono invitati a sottoporre al docente richeste di verifica delle loro competenze acquisite e dei punti che ritrovano critici nello sviluppo del loro apprendimento.

PREREQUISITI

conoscneze complete di chmica e termodinamica

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali ed esercitazioni teoriche

PROGRAMMA/CONTENUTO

  • I consumi energetici nel mondo ed in Italia e le varie fonti di energia.
  • I combustibili fossili e non; la combustione; aria stechiometrica; eccesso d’aria; le emissioni.
  • Classificazione delle macchine: macchine operatrici, motrici, assiali, radiali, dinamiche, volumetriche.
  • Rendimenti: 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; circuiti a contropressione e cogenerativi.
  • Componenti dei cicli a vapore: turbine e canali di espansione; il condensatore; il degasatore; gli scambiatori rigenerativi a miscela ed a superficie; tipologie costruttive; acqua di alimento e impianto; cenni alle torri evaporative ad umido-secco; il condensatore a secco; eiettori per il vuoto al condensatore; generatori di vapore: circolazione naturale e circolazione assistita e forzata; circuito fumi e aspetti corrosivi; calcolo del rendimento del generatore di vapore.
  • Regolazione degli impianti a vapore: perdite al condensatore in off-design; condizioni di calcolo del bilancio termico; regolazione della portata di vapore in turbina; cono di Stodola e sua applicazione; regolazione per laminazione e per parzializzazione. Regolazione Caldaia segue, Turbina segue e mista. Lo statismo dell’impianto a vapore.
  • 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. Cenni alle turbine a gas aeronautiche: la spinta e le varie configurazioni costruttive.
  • 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 uno e due livelli 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; sistemi di preparazione della miscela; la combustione nei motori diesel; il ciclo indicato; parametri caratteristici; apertura e chiusura valvole; diagramma della distribuzione; curve caratteristiche del motore; cenni all’accoppiamento del motore all’utilizzatore e alla regolazione dei MCI; alle emissioni dei MCI; cenni alla sovralimentazione e parametri caratteristici.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Sono disponibili sul sito http://www.tpg.unige.it/sistemi_energetici_1.php slides delle principali lezioni, i testi verranno consigliati per la consultazione durante le lezioni a seconda dell’argomento.

 

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

ARISTIDE MASSARDO (Presidente)

MARIO LUIGI FERRARI

LOREDANA MAGISTRI

ALBERTO TRAVERSO

LEZIONI

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali ed esercitazioni teoriche

Orari delle lezioni

SISTEMI ENERGETICI

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

esame orale finale

 

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

L'accertamento viene effettuato durante il corso coinvolgendo lo studente in esempi applicativi, in analisi dei risultati tecnici mostrati ed infine all'atto dell'esame dove deve dimostrare non solo di avere studiato il materiale didattico, ma anche di sapere interpretare i fenomeni in studio.

Calendario appelli

Data Ora Luogo Tipologia Note
20/12/2021 14:30 GENOVA Orale
24/01/2022 09:30 GENOVA Orale
08/02/2022 14:30 GENOVA Orale
23/06/2022 14:30 GENOVA Orale
25/07/2022 09:30 GENOVA Orale
26/08/2022 14:30 GENOVA Orale

ALTRE INFORMAZIONI

Propedeuticità :

Fisica, Fisica tecnica,  Chimica