CODICE 66166 ANNO ACCADEMICO 2025/2026 CFU 6 cfu anno 3 INGEGNERIA MECCANICA 8720 (L-9) - GENOVA SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ING-IND/08 LINGUA Italiano SEDE GENOVA PERIODO 1° Semestre MATERIALE DIDATTICO AULAWEB PRESENTAZIONE L'insegnamento tratta le macchine a fluido di tipo volumetrico e dinamico al fine di analizzare il loro comportamento funzionale e valutare i principali aspetti prestazionali. OBIETTIVI E CONTENUTI OBIETTIVI FORMATIVI Obiettivo dell'insegnamento è quello di fornire all'allievo i fondamenti dello studio delle macchine a fluido di tipo volumetrico e dinamico al fine di analizzare il loro comportamento funzionale e valutare i principali aspetti prestazionali. OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO Al termine del percorso lo studente dovrà acquisire una conoscenza di base relativamente al funzionamento delle macchine a fluido di tipo volumetrico e dinamico ed essere in grado di valutarne i principali aspetti prestazionali. PREREQUISITI Si richiede che lo studente abbia acquisito una sufficiente conoscenza degli aspetti di base relativi alla termodinamica applicata e alla meccanica dei fluidi. MODALITA' DIDATTICHE Il modulo si articola in lezioni frontali in aula che prevedono la presentazione e la discussione dei contenuti teorici e alcune applicazioni numeriche finalizzate a favorire l’apprendimento e la comprensione. Gli studenti che abbiano certificazioni in corso di validità per Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA), per disabilità o altri bisogni educativi sono invitati a contattare il docente e il referente per la disabilità della Scuola Politecnica, Prof. Federico Scarpa (federico.scarpa@unige.it), all’inizio dell’insegnamento per concordare eventuali modalità didattiche e di esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali. PROGRAMMA/CONTENUTO A. Macchine volumetriche - Richiami e concetti introduttivi Classificazione delle macchine a fluido. L’equazione dell’energia e l’espressione del lavoro. Rendimenti di conversione nelle macchine a fluido. Scambio di lavoro nelle macchine volumetriche. - Motori a combustione interna alternativi (MCI) Cenni storici e campi applicativi dei MCI. Richiami sul funzionamento ideale dei MCI e sui cicli termodinamici di riferimento. Il funzionamento reale dei MCI: diagrammi polari della distribuzione, diagrammi indicati, pressione media indicata ed effettiva, concetto di coefficiente di riempimento, espressioni della potenza. Generalità sui processi di combustione. Processi di combustione nei MCI ad accensione comandata e per compressione. Regolazione dei MCI: regolazione per quantità e per qualità. Curve caratteristiche dei MCI. La sovralimentazione dei MCI: schemi impiantistici fondamentali, campi applicativi, problematiche operative. Emissioni inquinanti dei MCI: meccanismi di formazione delle sostanze inquinanti, influenza del processo di combustione e dei parametri operativi sulle emissioni dei MCI, principali sistemi e dispositivi per il controllo e l’abbattimento delle emissioni dei MCI ad accensione comandata e Diesel. - Macchine operatrici volumetriche Compressori volumetrici alternativi: principio di funzionamento, caratteristiche costruttive, ciclo di lavoro, regolazione. Compressori volumetrici rotativi: compressori a palette, a lobi, ad anello liquido, a vite. Pompe volumetriche: macchine alternative e rotative, principio di funzionamento, tipologie costruttive. Curve caratteristiche. Accoppiamento della macchina con il circuito. B. Turbomacchine - Classificazione, conformazione, esempi ed applicazioni delle turbomacchine Motrici ed operatrici. Per conversione energetica, per propulsione. Assiali e radiali. Monostadio e pluristadio. A fluido comprimibile, a fluido incomprimibile. A gas, a vapore, idrauliche. - Caratteristiche geometriche delle turbomacchine Piano meridiano, sezione frontale, sviluppo delle superfici di flusso assialsimmetriche. Definizione geometrica dei profili palari. - Equazioni fondamentali delle turbomacchine Teoria Monodimensionale. Equazione della continuità. Equazione dell’energia per i sistemi aperti: nel sistema assoluto, nel sistema relativo. Definizione di pressione ed entalpia totale. Trasformazioni di compressione ed espansione nel piano entalpico. Calcolo della velocità nei condotti. Relazione cinematica fondamentale delle turbomacchine, triangoli delle velocità. Equazione della quantità di moto in una palettatura. Momento della quantità di moto. Equazione di Eulero delle turbomacchine, scambio energetico nelle palettature. Calcolo delle forze nelle palettature delle macchine assiali. - Turbine assiali Funzionamento, conformazione, triangoli delle velocità, grado di reazione. Curve caratteristiche. - Compressori assiali Funzionamento, conformazione, triangoli delle velocità, grado di reazione. Incremento di pressione. Curve caratteristiche. - Turbine a vapore Caratteristiche funzionali ed architettura. - Turbine a gas Caratteristiche funzionali ed architettura. - Turbine idrauliche Caratteristiche funzionali ed architettura. - Pompe, ventilatori e compressori centrifughi Funzionamento, conformazione, triangoli delle velocità, grado di reazione. Prevalenza ed incremento di pressione. Rendimenti, curve caratteristiche, cavitazione. TESTI/BIBLIOGRAFIA M. Capobianco - “Macchine volumetriche” – Appunti del corso. R. Della Volpe - “Macchine” - Liguori Editore, 2011. V. Dossena, G. Ferrari, P. Gaetani, G. Montenegro, A. Onorati, G. Persico - “Macchine a fluido” - Città Studi Edizioni, 2020. G. Cornetti, F. Millo - “Macchine idrauliche”, “Macchine a gas” - Il Capitello, 2015. G. Ferrari - "Motori a combustione interna" - Esculapio, 2016. O. Acton, C. Caputo - “Compressori ed espansori volumetrici”, UTET, 1992. O. Acton - “Turbomacchine”, UTET, 1992. DOCENTI E COMMISSIONI FRANCESCA SATTA Ricevimento: Ricevimento su appuntamento, da fissare contattando il docente all'indirizzo francesca.satta@unige.it. L'ufficio si trova presso la sezione MASET del dipartimento DIME (Villa Cambiaso - Padiglioni - Piano Terra - T.11). SILVIA MARELLI Ricevimento: Su appuntamento, inviando una e-mail di richiesta all'indirizzo silvia.marelli@unige.it. LEZIONI INIZIO LEZIONI https://corsi.unige.it/corsi/8720/studenti-orario Orari delle lezioni L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy ESAMI MODALITA' D'ESAME Colloquio orale sugli argomenti trattati nel corso delle lezioni ed esercitazioni. Gli studenti che abbiano certificazioni in corso di validità per Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA), per disabilità o altri bisogni educativi sono invitati a contattare il docente e il referente per la disabilità della Scuola Politecnica, Prof. Federico Scarpa (federico.scarpa@unige.it), all’inizio dell’insegnamento per concordare eventuali modalità didattiche e di esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali. MODALITA' DI ACCERTAMENTO L'esame svolto sotto forma di colloquio orale verterà sugli argomenti trattati nell’ambito delle lezioni ed avrà lo scopo di valutare non soltanto il raggiungimento di un adeguato livello di conoscenza, ma anche l’acquisizione di capacità di analisi e di ragionamento critici, nonchè la capacità di correlare i diversi argomenti affrontati. Saranno inoltre oggetto di valutazione la chiarezza espositiva e l’utilizzo corretto della terminologia tecnica. ALTRE INFORMAZIONI Rivolgersi ai docenti per ulteriori informazioni non incluse nella scheda insegnamento.
