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ENERGETICA

Corso Ingegneria Industriale
Curriculum Gestionale
Orientamento Orientamento unico
Anno Accademico 2019/2020
Crediti 9
Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/11
Anno Secondo anno
Unità temporale Primo semestre
Ore aula 72
Attività formativa Attività formative caratterizzanti

Canale unico

Docente MATILDE PIETRAFESA
Obiettivi Obiettivo del corso è di fornire agli studenti conoscenze relative alla termodinamica ed alla trasmissione del calore.
Alla fine del corso lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze avendo acquisito gli strumenti metodologici per affrontare con specifica competenza, dal punto di vista teorico ed applicativo, sia aspetti relativi alla termodinamica tecnica ed alla produzione di energia, che problematiche legate alla trasmissione del calore.

Modulo I (6 CFU) – Il modulo si propone di fornire nozioni di base necessarie per affrontare problemi di natura termodinamica, energetica ed impiantistica. Nell’ambito del modulo ci si occuperà della trattazione della termodinamica tecnica, dei cicli di produzione dell’energia elettrica e meccanica, dei cicli frigoriferi.

Modulo II (3 CFU) – Il modulo si propone di fornire le nozioni necessarie per affrontare problemi di trasmissione del calore attraverso le modalità di scambio termico per conduzione, convezione ed irraggiamento. Le analisi saranno condotte in regime stazionario ed in regime transitorio ed in geometria mono e bidimensionale.

Programma Sistemi e principi della termodinamica –Macchine termiche
Sistemi termodinamici - I principio della termodinamica per sistemi chiusi - II principio della termodinamica - Macchine termiche, macchine frigorifere, pompe di calore - Coefficienti economici e rendimenti – Ciclo di Carnot per gas perfetti – Sistemi aperti - Entalpia – Bilanci di massa e di energia meccanica - I principio della termodinamica per sistemi aperti - Apparecchiature atte a scambiare calore o lavoro con un fluido o a ridurne la pressione senza compiere lavoro - Proprietà termodinamiche di liquidi, vapori saturi e vapori surriscaldati – Diagrammi termodinamici pressione-volume (pv), entropico (ts), entalpico (hs).

Produzione di energia da fonti convenzionali. Cicli termodinamici fondamentali a vapore ed a gas
Cicli a vapore: Ciclo di Carnot - Ciclo Rankine - Ciclo Hirn - Ciclo frigorifero - Cicli a gas: Ciclo Otto - Ciclo Diesel - Ciclo Joule - Cicli frigoriferi ad aria (ciclo inverso di Joule).
Testi docente N.D.
Erogazione tradizionale No
Erogazione a distanza No
Frequenza obbligatoria No
Valutazione prova scritta No
Valutazione prova orale No
Valutazione test attitudinale No
Valutazione progetto No
Valutazione tirocinio No
Valutazione in itinere No
Prova pratica No
Docente ANTONINO FRANCESCO NUCARA
Obiettivi Obiettivo del corso è di fornire agli studenti conoscenze relative alla termodinamica ed alla trasmissione del calore.
Alla fine del corso lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze avendo acquisito gli strumenti metodologici per affrontare con specifica competenza, dal punto di vista teorico ed applicativo, sia aspetti relativi alla termodinamica tecnica ed alla produzione di energia, che problematiche legate alla trasmissione del calore.

Modulo I (6 CFU) – Il modulo si propone di fornire nozioni di base necessarie per affrontare problemi di natura termodinamica, energetica ed impiantistica. Nell’ambito del modulo ci si occuperà della trattazione della termodinamica tecnica, dei cicli di produzione dell’energia elettrica e meccanica, dei cicli frigoriferi.

Modulo II (3 CFU) – Il modulo si propone di fornire le nozioni necessarie per affrontare problemi di trasmissione del calore attraverso le modalità di scambio termico per conduzione, convezione ed irraggiamento. Le analisi saranno condotte in regime stazionario ed in regime transitorio ed in geometria mono e bidimensionale.

Programma Modulo 2: TRASMISSIONE DEL CALORE

Conduzione
Legge di Fourier. Equazione generale della conduzione. Conduzione in regime stazionario. Conduzione monodimensionale stazionaria senza sorgenti di calore: pareti piane, cilindriche e sferiche con conducibilità termica costante o variabile con la temperatura. Pareti composte piane, cilindriche e sferiche con conducibilità termica costante. Coefficiente globale di scambio termico per geometrie piane e cilindriche. Spessore critico di un isolante. Conduzione bidimensionale in regime stazionario. Metodi analitici, grafici, numerici. Conduzione in regime transitorio. Parete piana. Numero di Fourier. Numero di Biot. Transitorio termico in un corpo con resistenza interna trascurabile.

Convezione
Caratteri della convezione termica. Convezione naturale e convezione forzata. Flusso interno e flusso esterno. Regime laminare e Turbolento. Numero di Nusselt. Numero di Reynolds. Strato limite dinamico. Strato limite termico. Equazioni fondamentali del moto non isotermo. Analisi dimensionale. Numeri di Prandtl e Grashof.

Irraggiamento
Radiazioni termiche. Grandezze fondamentali: potere emissivo monocromatico, angolare ed integrale. Leggi dell’irraggiamento: di Planck, di Wien, di Stefan-Boltzmann. Coefficienti di riflessione, trasmissione ed assorbimento. Corpi neri, corpi grigi e corpi reali. Emissività. Legge di Kirchoff. Radiosità. Fattori di vista. Relazioni fra fattori di vista: di reciprocità, di additività e di chiusura. Scambio termico fra superfici nere e grigie.
Testi docente F. Kreith - Principi di trasmissione del calore – Liguori Editore
Y. A. Çengel - Termodinamica e trasmissione del calore - McGraw Hill.
G. Rodonò, R. Volpes - Termodinamica e trasmissione del calore - Dario Flaccovio.

Erogazione tradizionale
Erogazione a distanza No
Frequenza obbligatoria No
Valutazione prova scritta
Valutazione prova orale
Valutazione test attitudinale No
Valutazione progetto No
Valutazione tirocinio No
Valutazione in itinere No
Prova pratica No

Ulteriori informazioni


Documenti inseriti da Antonino Francesco Nucara

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