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SISTEMI ENERGETICI

CODICE 60220
ANNO ACCADEMICO 2022/2023
CFU
  • 6 cfu al 2° anno di 8720 INGEGNERIA MECCANICA (L-9) - GENOVA
  • SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ING-IND/09
    LINGUA Italiano
    SEDE
  • GENOVA
  • 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)

    FABRIZIO BARBERIS

    DARIA BELLOTTI

    MARIO LUIGI FERRARI

    LOREDANA MAGISTRI

    ALBERTO TRAVERSO

    LEZIONI

    Orari delle lezioni

    L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

    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

    ALTRE INFORMAZIONI

    Propedeuticità :

    Fisica, Fisica tecnica,  Chimica