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Insegnamento: Macchine e Sistemi Energetici (Offerta Formativa a.a. 2017/2018)

Corso di studio: Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica (D.M.270/04)

CFU15
Moduli

Modulo: macchine e sistemi energetici
TAF: Caratterizzante; SSD: ING-IND/08; Ambito: Ingegneria energetica
Docenti: Carlo Alberto RINALDINI, Massimo BORGHI, Giuseppe CANTORE

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Orario Lezioni Accedi all'orario settimanale dell'insegnamento
Propedeuticità obbligatorie Inglese Analisi Matematica I Analisi Matematica I - IEI Inglese - IEI Fisica tecnica
Modalità di accertamento del profitto Scritto
Modalità di valutazione Voto
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Lingua di insegnamento

Italiano

Partizionamento studenti

Nessun partizionamento

Obiettivi

Fornire le conoscenze necessarie per la comprensione dell'architettura e del funzionamento dei principali sistemi di conversione dell'energia e di alcune macchine a fluido in essi impiegate.

Prerequisiti

Analisi Matematica I, Fisica Tecnica

Contenuti

Il panorama energetico, fabbisogno e fonti disponibili.<br>Trasformazioni di espansione e compressione.<br>Sistemi di conversione con ciclo a vapore, con ciclo a gas e con ciclo combinato gas-vapore.<br>Sistemi cogenerativi con turbine a vapore a contropressione e a derivazione, con turbine a gas, con gruppi combinati gas-vapore e con motori a combustione interna.<br>Generatori di vapore. Lo scambio termico, le prestazioni. Le caldaie ad irraggiamento.<br>Il flusso nei condotti delle macchine, triangoli di velocità, equazioni di Hugoniot, equazioni del lavoro.<br>Turbine a gas e a vapore: turbine ad azione e a reazione. Turbina mista. Turbine a scarichi multipli.<br>Macchine idrauliche.<br>Turbine idrauliche Pelton, Francis e ad elica, Kaplan.<br>Pompe centrifughe: prevalenza, potenza, rendimenti, curve caratteristiche, diagrammi collinari. <br>La teoria della similitudine. Innesco, altezza massima di aspirazione, la cavitazione, NPSH.<br>Pompe volumetriche: Pompe a pistoni, a palette, a ingranaggi. Portata e potenza, Rendimento totale, volumetrico e idromeccanico. Curve caratteristiche, campi di impiego.<br>Compressore alternativo: potenza assorbita, rendimenti, limiti al rapporto di compressione. Compressione frazionata. Compressori rotativi a lobi, a palette, a viti.<br>Motori endotermici alternativi.I motori a 4 tempi: distribuzione, diagramma di indicatore. Cicli termodinamici di riferimento, grandezze indicate ed effettive. Rendimento termodinamico, indicato, meccanico e totale; consumo specifico. Potenza per via termica. Curve caratteristiche. La regolazione del carico. La combustione nei motori ad accensione comandata e per compressione. Il frazionamento della cilindrata. Le emissioni inquinanti ed i parametri che le influenzano. Sistemi di abbattimento delle emissioni. Sistemi di iniezione. Cenni alla sovralimentazione.
Fondamenti di Misure Meccaniche e Termiche

Metodi didattici

Il corso sarà tenuto prevalentemente attraverso lezioni frontali di tipo tradizionale, con ausilio di proiezione di schemi costruttivi e funzionali dei principali sistemi di conversione dell'energia e delle macchine che li costituiscono.

Verifica dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova orale con domande formulate dal docente e risposte fornite anche per via grafica su lavagna o fogli cartacei. Ad ogni schema richiesto lo studente deve dimostrare di avere appreso forme e contenuti del sistema rappresentato, nonchè saperlo confrontare con tutti gli altri.

Risultati attesi

Lo studente deve dimostrare una buona padronanza della materia impartita, sia attraverso una discussione verbale sia attraverso una rappresentazione grafica dei principali layout trattati nel corso.

Testi

G. Cantore - Appunti dalle lezioni del Corso di Macchine, Esculapio, Bologna.<br>G. Cantore -Fondamenti di MOTORI ENDOTERMICI ALTERNATIVI con cenni di controllo - Casa editrice Progetto Leonardo, Bologna.<br>G.Minelli -Macchine Idrauliche, Pitagora, Bologna<br>G. Ferrari -Motori a Combustione Interna, Il Capitello, Torino.<br>G. Negri di Montenegro, M.Bianchi, A.Peretto - Sistemi energetici e macchine a fluido, vol. 1, Pitagora Editrice, Bologna.<br>M. Bianchi, A. Gambarotta, A. Peretto, Impatto ambientale dei sistemi energetici, vol. I, Pitagora Editrice, Bologna.<br>G. Lozza, Turbine a gas e cicli combinati, seconda edizione, Progetto Leonardo, Bologna.

Docenti

Massimo BORGHI
Carlo Alberto RINALDINI
Giuseppe CANTORE