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TERMODINAMICA APPLICATA E SISTEMI ENERGETICI

Marco SORRENTINO TERMODINAMICA APPLICATA E SISTEMI ENERGETICI

0612600012
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA
INGEGNERIA GESTIONALE
2018/2019

OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 2
ANNO ORDINAMENTO 2016
ANNUALE
CFUOREATTIVITÀ
1TERMODINAMICA APPLICATA
660LEZIONE
2SISTEMI ENERGETICI
660LEZIONE
CARLO RENNO1 T Curriculum
IVAN ARSIE2 Curriculum
MARCO SORRENTINO2 Curriculum
Obiettivi
OBIETTIVO DEL CORSO DI TERMODINAMICA APPLICATA E SISTEMI ENERGETICI È QUELLO DI FORNIRE LE CONOSCENZE DEI PRINCIPALI CONCETTI RELATIVI ALLA TERMODINAMICA, ALLA TRASMISSIONE DEL CALORE, AI SISTEMI DI CONVERSIONE DELL'ENERGIA. IL CORSO, COLLOCATO AL SECONDO ANNO DEL CDL IN INGEGNERIA GESTIONALE, È DI 12 CREDITI E SI ARTICOLA SU DUE SEMESTRI.
LE PRINCIPALI CONOSCENZE ACQUISITE SARANNO:
- STUDIO DELLA I E II LEGGE DELLA TERMODINAMICA PER SISTEMI CHIUSI E APERTI
- APPLICAZIONI DELLA I E II LEGGE DELLA TERMODINAMICA AI COMPONENTI E AGLI IMPIANTI TERMICI MOTORI ED OPERATORI (POMPA DI CALORE, MACCHINA FRIGORIFERA)
- STUDIO DEI PRINCIPALI MECCANISMI DI SCAMBIO TERMICO (CONDUZIONE, CONVEZIONE ED IRRAGGIAMENTO)
- SFRUTTAMENTO OTTIMALE DELLE RISORSE ENERGETICHE
- PROBLEMATICHE AMBIENTALI LEGATE A FONTI ENERGETICHE CONVENZIONALI, ALTERNATIVE E RINNOVABILI
- STUDIO QUANTITATIVO DEI FLUSSI ENERGETICI NELLE MACCHINE TERMICHE ED IDRAULICHE
- STUSIO DEI PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO E DELLE TECNICHE DI INCREMENTO DEL RENDIMENTO DEI DIVERSI IMPIANTI TERMICI MOTORI (A VAPORE, A GAS, A CICLI COMBINATI)
- CURVE CARATTERISTICHE DI MACCHINE OPERATRICI ED ACCOPPIAMENTO CON L’IMPIANTO.

LE PRINCIPALI ABILITÀ ACQUISITE SARANNO:
- ANALISI ENERGETICA DI UN IMPIANTO TERMICO MOTORE
- ANALISI ENERGETICA DI UN IMPIANTO TERMICO OPERATORE (POMPA DI CALORE/MACCHINA FRIGORIFERA)
- ANALISI DI UN MECCANISMO COMBINATO DI SCAMBIO TERMICO E DIMENSIONAMENTO DI MASSIMA DI UNO SCAMBIATORE DI CALORE
- DIMENSIONAMENTO DI MASSIMA DEGLI IMPIANTI DI CONVERSIONE ENERGETICA IN UN CONTESTO TECNICO-ECONOMICO
- ANALISI QUANTITATIVA SUL RISPARMIO ENERGETICO E SULL’IMPATTO AMBIENTALE DEI SINGOLI IMPIANTI
- DIMENSIONAMENTO DI MASSIMA DI UN IMPIANTO TERMICO MOTORE ED OPERATORE
- ANALISI DEI FLUSSI ENERGETICI NELLE MACCHINE IN CONDIZIONI IDEALI E REALI, INDIVIDUAZIONE DEI CAMPI DI APPLICAZIONE DELLE MACCHINE IN BASE ALLE CARATTERISTICHE FUNZIONALI, DIMENSIONAMENTO GEOMETRICO DI MASSIMA DELLE MACCHINE.

LA PRIMA PARTE DEL CORSO SARÀ TENUTA DAL PROF. RENNO, LA SECONDA DAL PROF. SORRENTINO. ULTERIORI INFORMAZIONI POSSONO ESSERE TROVATE SU:
HTTPS://DOCENTI.UNISA.IT/005250/HOME
HTTPS://DOCENTI.UNISA.IT/020343/HOME
Prerequisiti
PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI SONO RICHIESTE CONOSCENZE MATEMATICHE E FISICHE DI BASE E, QUINDI, SONO RICHIESTI PROPEDEUTICAMENTE I CORSI DI BASE DI MATEMATICA E FISICA.
Contenuti
TERMODINAMICA APPLICATA
CONCETTI DI BASE (2 H) - SISTEMA E AMBIENTE. PROPRIETÀ TERMODINAMICHE. STATO TERMODINAMICO. SISTEMA SEMPLICE E COMPRIMIBILE. EQUILIBRIO TERMODINAMICO. TRASFORMAZIONI QUASI STATICA E CICLICA. ENERGIA, LAVORO E CALORE.
I LEGGE DELLA TERMODINAMICA PER SISTEMI CHIUSI (4 H) - POSTULATO ENERGIA. I LEGGE PER SISTEMI ISOLATI. MISURABILITA' E CONTROLLABILITA' ENERGIA. FORMULAZIONE I LEGGE PER UN SISTEMA CHIUSO. LIMITI I LEGGE DELLA TERMODINAMICA.
II LEGGE DELLA TERMODINAMICA PER SISTEMI CHIUSI (8 H) - POSTULATO ENTROPICO. PROPRIETÀ GRANDEZZA ENTROPIA. TRASFORMAZIONI REVERSIBILI E IRREVERSIBILI. II LEGGE PER SISTEMI ISOLATI. MISURABILITÀ GRANDEZZA ENTROPIA. EQUAZIONI DI GIBBS. FORMULAZIONI II LEGGE PER SISTEMI CHIUSI. DISUGUAGLIANZA DI CLAUSIUS. LAVORO DI VARIAZIONE DI VOLUME. CALORI SPECIFICI. SISTEMI CONVERSIONE DELL'ENERGIA: MACCHINA DI CARNOT DIRETTA E INVERSA.
LEGGI GENERALI SISTEMI APERTI (6 H) - EQUAZIONE CONTINUITÀ DELLA MASSA. I LEGGE E II LEGGE. EQUAZIONE ENERGIA MECCANICA.
TERMODINAMICA DEGLI STATI (7 H) - IDENTIFICAZIONE FASE. PIANI TERMODINAMICI. LIQUIDI, VAPORI E GAS: MODELLI, CALCOLO PROPRIETÀ E TRASFORMAZIONI.
ARIA UMIDA (3 H) - PROPRIETÀ, EQUAZIONI DI STATO, DIAGRAMMA PSICROMETRICO, TRASFORMAZIONI.
IMPIANTI MOTORI ED OPERATORI (12 H) - COMPONENTI IMPIANTI. IMPIANTO MOTORE A VAPORE. IMPIANTI OPERATORI A VAPORE: FRIGORIFERO E POMPA DI CALORE.
TRASMISSIONE DEL CALORE
CONDUZIONE TERMICA (7 H) - EQUAZIONE FONDAMENTALE. STUDIO IN REGIME STAZIONARIO DI CORPI A SIMMETRIA PIANA E CILINDRICA SENZA GENERAZIONE. MECCANISMI IN SERIE E PARALLELO. REGIME NON STAZIONARIO.
IRRAGGIAMENTO TERMICO (4 H) - CORPO NERO: DEFINIZIONE E LEGGI. CARATTERISTICHE RADIATIVE DELLE SUPERFICI. CORPO GRIGIO. SCAMBIO TERMICO RADIATIVO TRA DUE SUPERFICI PIANE PARALLELE ED INDEFINITE. FATTORI DI VISTA.
CONVEZIONE (4 H) - CONVEZIONE NATURALE E FORZATA. LEGGE DI NEWTON. GRUPPI ADIMENSIONALI. VALUTAZIONE DELLA CONDUTTANZA CONVETTIVA UNITARIA MEDIA.
SCAMBIATORI DI CALORE (3 H) - EQUAZIONE DI PROGETTO E CONCETTO DI EFFICIENZA.

MACCHINE E SISTEMI ENERGETICI
FONTI DI ENERGIA (5 H) - FONTI PRIMARIE. ENERGIE RINNOVABILI. MIX ENERGETICO
CLASSIFICAZIONE MACCHINE (2 H) - MACCHINE MOTRICI ED OPERATRICI, DINAMICHE E VOLUMETRICHE, ALTERNATIVE E ROTATIVE
TERMODINAMICA DELLE MACCHINE (8 H) - EQUAZIONE DELL’ENERGIA. ESPANSIONI E COMPRESSIONI REALI. RENDIMENTO ADIABATICO E POLITROPICO.
SCAMBIO DI LAVORO (8H) - EQUAZIONE DI EULERO. GRADO DI REAZIONE. TURBINE ASSIALI
MACCHINE OPERATRICI (9 H) - PREVALENZA. CURVE CARATTERISTICHE INTERNE ED ESTERNE. STABILITÀ. COMPRESSORI CENTRIFUGHI. COMPRESSORE VOLUMETRICO ALTERNATIVO
POMPE (9 H) - CAMPI DI UTILIZZAZIONE. CAVITAZIONE. NPSH. REGOLAZIONE
IMPIANTI A VAPORE (8 H) - CATENA DEI RENDIMENTI. CICLI RANKINE E HIRN. RISURRISCALDAMENTI E RIGENERAZIONE.
IMPIANTI A GAS (11H) - CICLO JOULE. LAVORO E RENDIMENTO. INTERREFRIGERAZIONE E RISCALDAMENTI RIPETUTI. RIGENERAZIONE. CICLI COMBINATI.
Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO È ARTICOLATO IN DUE MODULI (CIASCUNO DA 6 CFU) E PREVEDE 120 ORE DI DIDATTICA ASSISTITA RIPARTITE TRA 80 ORE DI DIDATTICA NELLA FORMA DI LEZIONI E 40 ORE DI ESERCITAZIONI. NELLE ESERCITAZIONI IN AULA VENGONO ASSEGNATI AGLI STUDENTI ESERCIZI NUMERICI OPPORTUNAMENTE SCELTI CON LO SCOPO DI APPROFONDIRE I CONCETTI RELATIVI ALLA TERMODINAMICA, ALLA TRASMISSIONE DEL CALORE ED AI SISTEMI DI CONVERSIONE ENERGETICA. NELLE ESERCITAZIONI IN LABORATORIO GLI STUDENTI RILEVANO SPERIMENTALMENTE LE CURVE CARATTERISTICHE DI UNA MACCHINA OPERATRICE DINAMICA.
Verifica dell'apprendimento
IL LIVELLO DI RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO E CERTIFICATO MEDIANTE IL SUPERAMENTO DI UN ESAME CON VALUTAZIONE IN TRENTESIMI. LA VERIFICA PREVEDE UNA PROVA NUMERICA SCRITTA, SUPERATA LA QUALE LO STUDENTE POTRÀ SOSTENERE LA PROVA ORALE. LA PROVA NUMERICA CONSISTE NELLA RISOLUZIONE DI PROBLEMI DELLA STESSA TIPOLOGIA DI QUELLI RISOLTI DURANTE LE ORE DI ESERCITAZIONE. GLI STUDENTI CHE OTTENGONO NELLA PROVA UN PUNTEGGIO PARI ALMENO A D (IL MASSIMO È A) SONO AMMESSI ALL'ORALE. LA PROVA ORALE CONSISTE IN UNA DISCUSSIONE SUGLI ARGOMENTI TRATTATI NEL CORSO. QUEST'ULTIMA VIENE GENERALMENTE CALENDARIZZATA MEDIAMENTE A SETTE GIORNI DI DISTANZA DALLA PROVA SCRITTA. IN PARTICOLARE, SI TENDE A VALUTARE LA CAPACITA' DELLO STUDENTE NELL'AFFRONTARE CON SENSO CRITICO E MATURITA' PROBLEMATICHE TIPICHE DELLA TERMODINAMICA APPLICATA, DELLA TRASMISSIONE DEL CALORE E DEI SISTEMI DI CONVERSIONE DELL'ENERGIA.
Testi
A.CESARANO, P. MAZZEI - ELEMENTI DI TERMODINAMICA - LIGUORI EDITORE.
R.MASTRULLO, P.MAZZEI, R.VANOLI - TERMODINAMICA PER INGEGNERI - LIGUORI EDITORE.
R.MASTRULLO,V. NASO, R.VANOLI - FONDAMENTI DI TRASMISSIONE DEL CALORE - LIGUORI EDITORE.
G.RIZZO, SUPPORTI DIDATTICI MULTIMEDIALI AL CORSO DI MACCHINE, CD-ROM, CUES.
R.DELLA VOLPE, MACCHINE, LIGUORI, NAPOLI.
R.DELLA VOLPE, ESERCIZI DI MACCHINE, LIGUORI, NAPOLI.

PER ULTERIORI APPROFONDIMENTI:
MORAN, SHAPIRO, MUNSON, DEWITT. ELEMENTI DI FISICA TECNICA PER L'INGEGNERIA, MCGRAW-HILL.
OZISIK. HEAT TRANSFER: A BASIC APPROACH, MCGRAW-HILL.
I.I IONEL, PUMPS AND PUMPING, ELSEVIER.
M.J. MORAN, H.N. SHAPIRO, FUNDAMENTALS OF ENGINEERING THERMODYNAMICS, JOHN WILEY AND SONS.
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2019-10-21]