OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso fornisce i concetti introduttivi di tipo funzionale ed operativo sui motori a combustione interna per autotrazione, sui motori aeronautici e i sistemi di propulsione aerea e sulle macchine e gli impianti per la conversione dell'energia. Vengono inoltre presentate le principali tecniche numeriche e sperimentali utilizzate per lo studio delle macchine e dei sistemi energetici.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

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

- conoscere le principali problematiche relative a indagini sperimentali su motori a combustione interna;

- conoscere le principali problematiche relative a indagini sperimentali su turbosovralimentatori a gas di scarico;

- individuare le principali caratteristiche delle turbomacchine impiegate nei differenti ambiti applicativi;

- conoscere l’architettura delle principali tipologie di propulsore aeronautico;

- valutare le prestazioni delle turbomacchine;

- conoscere gli aspetti di base relativi alle emissioni e al loro contenimento, all'utilizzo delle fonti rinnovabili e alla generazione distribuita (considerando anche cogenerazione e trigenerazione);

- applicare le nozioni di termodinamica al calcolo prestazionale dei sistemi energetici (anche mediante l'utilizzo di software).
 

MODALITA' DIDATTICHE

Il modulo si articola in lezioni frontali in aula che prevedono, oltre alla presentazione e alla discussione dei contenuti teorici, anche alcune applicazioni sperimentali e numeriche nonchè seminari volti a favorire l’apprendimento e la comprensione.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Sperimentazione sui MCI: caratteristiche della strumentazione utilizzata in laboratorio, impianti sperimentali di prova, installazione di un motore al banco dinamometrico, misura della potenza effettiva, del consumo di combustibile, del coefficiente di riempimento, della pressione nel cilindro, delle emissioni inquinanti e degli altri parametri operativi del motore. Misura delle prestazioni di turbosovralimentatori a gas di scarico per applicazione automobilistica.

Turbomacchine per l'energia e la propulsione aeronautica - Tipologie di turbomacchine e settori di applicazione. Turbomacchine per la propulsione aeronautica: l’architettura del sistema di propulsione dei principali motori (turbogetto, turbofan e turboelica). Parametri prestazionali di una turbomacchina; fonti di perdita e correlazioni. Impianti e tecniche sperimentali per lo studio del flusso nelle turbomacchine. Sonda pneumatica a 4 fori: calibrazione ed utilizzo per la misura delle perdite di profilo di una schiera.

Impatto ambientale dei sistemi energetici. Le fonti energetiche rinnovabili: tipologie impiantistiche. La generazione distribuita: aspetti di base, tipologie impiantistiche ed applicazioni. La cogenerazione e la trigenerazione: applicazione di queste tecnologie con i principali sistemi energetici. Calcolo di bilanci termodinamici e di parametri prestazionali di impianti con il software W-TEMP.

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.

• S. Marelli – “La sperimentazione sui MCI” – Appunti del corso.
• G.L. Berta, A. Vacca, "Sperimentazione sui motori a combustione interna", Monte Università Parma Editore, 2004
• G. Lozza, "Turbine a gas e cicli combinati", Progetto Leonardo, Bologna.
• C. Osnaghi, “Teoria delle Turbomacchine”, Società Editrice Esculapio, 2013
• V.  Dossena,  G. Ferrari,  P. Gaetani,  G. Montenegro,  A. Onorati,  G. Persico, “Macchine a fluido”, Città Studi Edizioni, 2015.