OBIETTIVI FORMATIVI

Il modulo descrive nella parte Energetica le risorse energetiche, le fonti di energia ed i loro usi finali. Offre inoltre nozioni generali sull’impiantistica nucleare. Nella parte Termodinamica Applicata approfondisce l'uso delle equazioni generali di bilancio (massa, energia, entropia ed exergia), le proprietà dei fluidi e le equazioni di scambio. Fornisce i criteri di calcolo dei rendimenti e delle perdite energetiche/exergetiche dei processi (cicli diretti e inversi e loro componenti, recupero energetico, etc.).

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Nella parte di Energetica, il modulo inizia fornendo una panoramica generale su risorse energetiche, fonti di energia e loro usi finali. Prosegue poi con nozioni generali di energetica nucleare fino ad arrivare alla loro implementazione nell'ambito dell’impiantistica nucleare.

Nella parte di Termodinamica Applicata, il modulo approfondisce l'uso delle equazioni generali di bilancio (massa, energia, entropia ed exergia), le proprietà dei fluidi e le equazioni di scambio. Fornisce poi i criteri di calcolo dei rendimenti e delle perdite energetiche ed exergetiche dei processi (cicli diretti e inversi e loro componenti, recupero energetico, etc.).

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali ed esercitazioni di calcolo numerico.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Risorse energetiche, fonti di energia ed usi finali. Equazioni generali di bilancio energetico, entropico ed exergetico. Applicazioni ai processi diretti e inversi ed ai loro componenti. Criteri di ottimizzazione e dimensionamento di componenti e sistemi basati sul metodo della minimizzazione della produzione di entropia. Elementi su aspetti energetici, economici ed ambientali integrati tra loro. Applicazioni numeriche.

Richiami di fisica nucleare. Elementi di termoidraulica e di neutronica dei reattori nucleari a fissione. Possibili applicazioni dell’energia nucleare. Componenti essenziali per il funzionamento di un reattore a fissione termico e veloce. Descrizione della tipologia dei principali tipi di reattori nucleari a fissione. Cenni al ciclo del combustibile ed al problema delle scorie. Esercizi ed applicazioni numeriche sull’impiantistica nucleare.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Guido Milano, “Energia Nucleare; Fissione, Fusione, Sicurezza e Ambiente”, Seconda Edizione, ARACNE Editrice, Roma 2010.

Adrian Bejan, “Advanced Engineering Thermodynamics”, John Wiley & Sons, 1988

Adrian Bejan, “Entropy Generation Minimization – The method of Thermodynamic Optimization of finite-size Systems and finite-time processes”,  CRC Press, 1996