PRESENTAZIONE

Il corso approfondisce le problematiche di maggiore rilevanza e attualità relative alle macchine a fluido, con particolare riferimento a quelle utilizzate nel settore della propulsione navale.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Fornire le nozioni per la conoscenza e la comprensione dei principi di funzionamento delle macchine motrici ed operatrici e dei relativi impianti, e delle tipologie impiegate a bordo. Fornire i criteri di scelta e di corretta installazione delle macchine, illustrare gli aspetti funzionali relativi alla regolazione.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L’insegnamento intende fornire agli allievi conoscenze sulle principali tipologie di macchine a fluido, con particolare riferimento a quelle utilizzate nel settore del trasporto marittimo. Saranno trattate le principali macchine a fluido motrici ed operatrici (turbine, compressori, pompe, motori a combustione interna alternativi) anche con riferimento alle problematiche energetiche ed ambientali.

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

- individuare le principali caratteristiche dei motori a combustione interna impiegate nei differenti ambiti applicativi;

- conoscere le principali problematiche relative all’impatto ambientale di motori a combustione interna;

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

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

Lezioni

• Nozioni fondamentali per lo studio delle macchine e dei sistemi energetici - Equazione dell’energia ed espressioni del lavoro per un sistema chiuso e aperto - Classificazione delle macchine a fluido - Scambio di lavoro nelle macchine volumetriche e nelle macchine dinamiche - Equazione di Eulero - Rendimenti di conversione nelle macchine a fluido.
• Motori a combustione interna alternativi (MCI) – Classificazioni, nomenclatura e settori di applicazione - Cicli termodinamici di riferimento - Funzionamento ideale e reale dei MCI ad accensione comandata e per compressione a due e quattro tempi - La combustione nei MCI - Espressioni della potenza effettiva - Variabili di controllo del sistema motore – Sistemi di alimentazione del combustibile nei MCI Diesel e nei MCI ad accensione comandata - Caratteristiche meccaniche, caratteristiche di regolazione, piani quotati - La regolazione convenzionale dei MCI ad accensione comandata e Diesel - La sovralimentazione dei MCI – Le emissioni inquinanti dei MCI e sistemi di post-trattamento dei gas di scarico.
• Macchine a fluido operatrici – Compressori volumetrici – Compressori dinamici – Inserimento di un compressore in un circuito – Curve caratteristiche - Pompe volumetriche – Pompe dinamiche – Problemi operativi delle pompe: punto di funzionamento e regolazione della portata, accoppiamento in serie ed in parallelo, avviamento, pompaggio e cavitazione.
• Combustibili alternativi – Generalità sull’utilizzo di combustibili alternativi per la propulsione in ambito marino. Metano e Idrogeno: problematiche, aspetti energetici, operativi ed economici, effetto sulle emissioni inquinanti.

Esercitazioni

• Calcolo dei parametri operativi di pompe, compressori, motori a combustione interna e dei principali sistemi energetici.

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.

• S. Marelli, V. Usai: “Macchine 1” – Appunti del corso.
• R. Della Volpe – Macchine – Liguori, 2011.
• G. Cornetti, F.Millo – Macchine Idrauliche – Il Capitello, 2015.
• G. Cornetti, F.Millo – Scienze termiche e macchine a vapore – Il Capitello, 2015.
• G. Cornetti, F.Millo – Macchine a gas – Il Capitello, 2015.
• G. Ferrari – Motori a Combustione Interna – Il Capitello, 2005.
• V. Dossena, G. Ferrari, P. Gaetani, G. Montenegro, A. Onorati, G. Persico, “Macchine a fluido”, Città Studi Edizioni, 2015.

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/8721/p/studenti-orario

Orari delle lezioni

MACCHINE 1

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L’esame consiste in una prova orale sugli argomenti trattati nelle lezioni.

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

Esame orale su differenti argomenti trattati durante le lezioni. 

L'esame orale verterà sugli argomenti trattati a lezione 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 sulle tematiche affrontate durante il colloquio. Saranno inoltre valutati la chiarezza espositiva e l’utilizzo corretto della terminologia tecnica.

ALTRE INFORMAZIONI

PREREQUISITI

Si richiede che lo studente abbia acquisito una sufficiente conoscenza degli aspetti di base relativi alla termodinamica e alla meccanica dei fluidi.

Rivolgersi al docente per ulteriori informazioni non comprese nella scheda insegnamento.