CODICE 60220 ANNO ACCADEMICO 2023/2024 CFU 6 cfu anno 2 INGEGNERIA MECCANICA 8720 (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 dell'insegnamento 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 ARISTIDE FAUSTO MASSARDO Ricevimento: contatto via mail o teams ad hoc Commissione d'esame ARISTIDE FAUSTO MASSARDO (Presidente) STEFANO BARBERIS DARIA BELLOTTI MARIO LUIGI FERRARI LOREDANA MAGISTRI ALBERTO TRAVERSO LEZIONI INIZIO LEZIONI https://corsi.unige.it/8720/p/studenti-orario Orari delle lezioni L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale 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 appello Orario Luogo Tipologia Note 22/01/2024 09:30 GENOVA Orale aula A7 08/02/2024 09:00 GENOVA Orale L'appello si terrà nella sala riunioni della sezione Maset del DIME in Villa Cambiaso (stessa zona dell'aula A13). 27/03/2024 14:30 GENOVA Orale L'esame si terrà in Aula A7 Villa Cambiaso Padiglioni 20/06/2024 14:30 GENOVA Orale AULA A6 PADIGLIONI VILLA CAMBIASO 29/07/2024 09:00 GENOVA Orale AULA A7 in considerazione del numero di iscritti all'appello è necessario conoscere il numero esatto di candidati, per cui si chiede a chi non intende sostenere l'esame di cancellarsi dalla lista rapidamente. Chi non si presenta e rimane iscritto verrà inserito in una lista di controllo per i futuri appelli. Nel caso in cui non si riesca a terminare entro il 29 gli esami proseguiranno il 30 luglio al mattino in aula che verrà definita seduta stante. Grazie Massardo 27/08/2024 14:00 GENOVA Orale AULA A7 ALTRE INFORMAZIONI Propedeuticità : Fisica, Fisica tecnica, Chimica