OBIETTIVI FORMATIVI

I principali obiettivi del corso sono: - fornire agli allievi un approfondimento dei principi della trasmissione del calore; - studiare fenomeni di scambio termico in componenti e processi di particolare interesse per l’ingegneria meccanica; - introdurre le principali metodologie utilizzate nella progettazione termica di componenti ed impianti.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Al termine del corso, gli studenti del Corso di Trasmissione del Calore, saranno in grado di:

• Conoscere le equazioni dello scambio termico e applicarle nello studio di problemi complessi, anche con presenza di più modalità di scambio termico in contemporanea;
• Proporre soluzioni per limitare/migliorare lo scambio termico in sistemi complessi;
• Utilizzare adeguate strategie e modelli di calcolo per la soluzione delle equazioni dello scambio termico (adimensionalizzazione delle equazioni, applicazioni di metodi numerici).

PREREQUISITI

Non sono previste propedeuticità per accedere all'esame finale. 

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali

PROGRAMMA/CONTENUTO

CONDUZIONE: Equazione generale della conduzione; tipi condizioni al contorno; resistenze termiche; raggio critico di isolamento; problema dell’aletta; corpo sottile; corpo solido semiinfinito; soluzione numerica alle differenze finite.

CONVEZIONE: Introduzione; equazione conservazione della massa; equazione della quantità di moto: fluidi newtoniani ed equazione Navier-Stokes; equazione conservazione dell’energia; adimensionalizzazione delle equazioni in convezione forzata e numeri adimensionali; analogia di Reynolds; cenni di turbolenza; soluzione analitica di Blasius per lastra piana; convezione forzata in condotti; convezione naturale: ipotesi di Boussinesq; adimensionalizzazione delle equazioni in convezione naturale e numeri adimensionali.

IRRAGGIAMENTO: Definizioni fondamentali; Corpo nero e superfici grigie; scambio termico per irraggiamento tra superfici nere e grigie.

SCAMBIO TERMICO BIFASE: Cenni di ebollizione stagnate e convettiva; equazione di Nusselt per la condensazione.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

• Y. Cengel. Heat and Mass Transfer, Ed. McGrawHill, 2015.

• Incropera, DeWitt, Bergman, Lavine: Fundamentals of Heat and Mass Transfer, John Wiley and Sons, 2011
• A.Bejan, Heat Transfer, John Wiley and Sons, Inc, 1993