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MACCHINE

Ivan ARSIE MACCHINE

0612200012
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA
INGEGNERIA CHIMICA
2017/2018



OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 2
ANNO ORDINAMENTO 2016
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
660LEZIONE
IVAN ARSIE T Curriculum
Obiettivi
CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
PRINCIPI GENERALI DI FUNZIONAMENTO DELLE MACCHINE A FLUIDO E DEGLI IMPIANTI MOTORE TERMICI. COMPRENSIONE DELLE PROBLEMATICHE RELATIVE ALLA CONVERSIONE ENERGETICA ED ALL'IMPIEGO DELLE FONTI ENERGETICHE CONVENZIONALI E RINNOVABILI. CONOSCENZA DI SISTEMI ED IMPIANTI PER LA CONVERSIONE DELL’ENERGIA, DELLE CURVE CARATTERISTICHE DELLE MACCHINE OPERATRICI E DEL RELATIVO ACCOPPIAMENTO CON L’IMPIANTO.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE - ANALISI INGEGNERISTICA: ANALIZZARE I FLUSSI ENERGETICI NEGLI IMPIANTI PER LA CONVERSIONE DELL’ENERGIA E LE PROBLEMATICHE DI RISPARMIO ENERGETICO.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE - PROGETTAZIONE INGEGNERISTICA: ESEGUIRE IL DIMENSIONAMENTO DI MASSIMA DI MACCHINE OPERATRICI ED IMPIANTI MOTORE TERMICI.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO – PRATICA INGEGNERISTICA:
SAPER INDIVIDUARE I SISTEMI PIÙ APPROPRIATI PER LA CONVERSIONE DELL’ENERGIA E LA TIPOLOGIA DI MACCHINA OPERATRICE DA INSERIRE IN UN IMPIANTO, OTTIMIZZANDO I FLUSSI ENERGETICI IN BASE AL CONTESTO IN ESAME.

CAPACITÀ TRASVERSALI - CAPACITÀ DI APPRENDERE:
SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE A CONTESTI DIFFERENTI DA QUELLI PRESENTATI DURANTE IL CORSO, ED APPROFONDIRE GLI ARGOMENTI TRATTATI USANDO FONTI DIVERSE DA QUELLE PROPOSTE.

CAPACITÀ TRASVERSALI - CAPACITÀ DI INDAGINE:
CAPACITÀ DI ORGANIZZARE E SVOLGERE INDAGINI SPERIMENTALI SU MACCHINE OPERATRICI. CAPACITÀ DI INTERPRETARE I DATI SPERIMENTALI E TRARRE CONCLUSIONI.
Prerequisiti
AI fine di comprendere e saper applicare lo maggior parte degli argomenti trattati nell'insegnamento e necessario aver superato l'esame propedeutico di Termodinamica dell'Ingegneria Chimica.
Contenuti
L'insegnamento è articolato in 60 ore (6 CFU) tra lezioni, esercitazioni numeriche ed esercitazioni guidate in laboratorio.
Gli argomenti affrontati sono:

1) Fonti di energia (5h teoria)
Classificazione e descrizione delle macchine. Macchine motrici ed operatrici, impianti motori primi termici ed impianti operatori. Fonti energetiche primarie ed utilizzi finali. Combustibili. Energie rinnovabili. Cenni su interazioni tra energia, ambiente ed economia. Cenni sul sistema energetico italiano.
2) Termodinamica delle macchine (6h teoria; 3h esercitazioni)
Sistemi chiusi ed aperti, piani termodinamici, trasformazioni termodinamiche reversibili ed irreversibili. Primo principio e secondo principio della termodinamica. Equazione dell’energia in forma termodinamica e meccanica ed applicazioni. Trasformazioni cicliche, ciclo di Carnot, rendimenti. Trasformazioni di compressione ed espansione
3) Impianti motore termici (3h teoria; 1h esercitazioni)
Cicli ideali, limite e reali. Rendimento Globale e Consumo Specifico. Catena dei Rendimenti
4) Impianti a vapore (6h teoria; 2h esercitazioni)
Applicazioni. Ciclo Rankine ed Hirn. Risurriscaldamenti e rigenerazione. Generatori di vapore. Tipologie di impianto. Regolazione.
5) Impianti a gas (6h teoria; 3h esercitazioni)
Applicazioni. Ciclo Joule. Lavoro e rendimento. Interrefrigerazione e riscaldamenti ripetuti. Rigenerazione. Tipologie di impianto. Regolazione.
6) Scambio di lavoro nelle turbomacchine (5h teoria; 2h esercitazioni)
Equazione di Eulero. Triangoli di velocità. Grado di reazione. Rendimento di palettatura. Turbine assiali. Stadio ideale R=0 R=0.5. Cenni sul funzionamento reale. Limiti di potenza. Regolazione e parzializzazione. Smaltimento della portata.
7) Macchine operatrici (11h teoria; 5h esercitazioni; 2h laboratorio)
Campi di applicazione, prevalenza e perdite di carico, accoppiamento con circuito utilizzatore. Macchine radiali, curve caratteristiche, parametri ridotti. Regolazione delle pompe, strozzamento, numero di giri e by-pass. Cavitazione, NPSH. Compressori alternativi, rendimento volumetrico e rapporto di compressione. Caratterizzazione sperimentale di una macchine operatrice idraulica.
Metodi Didattici
L'insegnamento prevede 42 ore di lezione in aula, 16 ore di esercitazione in aula e 2 ore di esercitazione guidata in laboratorio.
Le esercitazioni in aula prevedono lo svolgimento di problemi a carattere computazionale.
Le esercitazioni in laboratorio riguardano il rilievo della curva caratteristica di una macchina operatrice idraulica.
Verifica dell'apprendimento
La valutazione del raggiungimento degli obiettivi prefissati è certificata dal superamento di un esame con valutazione in trentesimi. L’esame si compone di una prova scritta superata la quale lo studente potrà sostenere il colloquio orale che avrà luogo in una data successiva. E’ condizione essenziale per il raggiungimento della sufficienza la corretta formulazione dell’equazione dell’energia applicata alle macchine motrici ed operatrici, la capacità di rappresentare le trasformazioni di compressione ed espansione sui piani termodinamici, l’analisi dei flussi energetici ed il calcolo del lavoro e del rendimento in un impianto motore termico. Lo studente raggiunge il livello di eccellenza se si rivela in grado di affrontare con consapevolezza problemi inconsueti o non espressamente trattati a lezione.
La votazione dipenderà dal grado di maturità acquisito sui contenuti e gli strumenti metodologici esposti del corso, tenendo conto anche della qualità dell'esposizione scritta e orale e dell'autonomia di giudizio dimostrata.
Testi
R. Della Volpe, Macchine, Liguori, Napoli.
G. Rizzo, Supporti Didattici Multimediali al Corso di Macchine, CD-ROM, CUES.
O.Acton, C.Caputo, Introduzione allo Studio delle Macchine, UTET.
O.Acton, C.Caputo, Impianti Motori, UTET.
El Wakil, Power Plant Technology, McGraw Hill.
I.I Ionel, Pumps and Pumping, Elsevier.
H. A. Sorensen, Energy Conversion Systems, John Wiley & Sons.
Esercizi, materiale didattico ed informazioni alla pagina web: http://elearning.dimec.unisa.it/
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2019-05-14]