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Laurea a distanza in Ingegneria Logistica e della Produzione

Gestione delle Macchine e dei Sistemi Energetici Informazioni Generali | Dove Iscriversi | Piano degli Studi

Prof. Andrea Emilio Catania
(Professore Ordinario al Politecnico di Torino) Prof. Carlo Vincenzo Ferraro
(Professore Ordinario al Politecnico di Torino)
40 ore di videolezioni trasmesse in televisione

* Per l'Anno Accademico 2005/2006 il modulo di Gestione delle Macchine e dei Sistemi Energetici è mutuato da Sistemi Energetici

Scopi

Il corso intende fornire le nozioni di base per l'analisi dei sistemi energetici a fluido, sia in condizioni nominali di funzionamento, sia in condizioni diverse da quelle di progetto, ed è rivolto essenzialmente alle problematiche degli impianti motori a vapore e a gas, degli impianti di compressione, dei sistemi energetici idraulici e dei motori alternativi a combustione interna. Oltre all'applicazione dei principi di termodinamica energetica e di fluidodinamica a tali sistemi, saranno illustrati anche criteri di scelta ed elementi per la valutazione dell'influenza del singolo componente sulle loro prestazioni.

Contenuti

Classificazione dei sistemi energetici a fluido e loro applicazioni.
Richiami di termodinamica-energetica e fluidodinamica applicate ai sistemi energetici.
Turbomacchine: principi generali di funzionamento.
Impianti a vapore: cicli termodinamici e loro realizzazione; mezzi per migliorarne le prestazioni; impianti a cogenerazione; regolazione delle turbine a vapore.
Impianti idroelettrici e di pompaggio: prestazioni di turbine idrauliche e turbopompe.
Turbine a gas: impianti e cicli termodinamici; caratteristiche di funzionamento e regolazione.
Impianti a ciclo combinato gas-vapore.
Motori alternativi a combustione interna: cicli termodinamici e di lavoro; caratteristica meccanica e di regolazione.

Materiali di supporto

C.V. Ferraro, Elementi di termofluidodinamica, Appunti dai Corsi di Diploma Universitario di Mondovì, 1994. A.E. Catania, Turbocompressori, ACSV (Appunti dai Corsi Seminariali di Vercelli), Ed. CGVCU (Comitato per la Gestione in Vercelli dei Corsi Universitari), 1990. A.E. Catania, Turbine idrauliche, ACSV, Ed. CGVCU, 1992. A. Mittica, Turbopompe, ACSV, Ed. CGVCU, 1993. E. Antonelli, Motori alternativi a combustione interna, Enciclopedia dell'Ingegneria, ISEDI, 1971. G. Ferrari, Motori a combustione interna, Ed. Il Capitello, Torino, 1992. R. Della Volpe, M. Migliaccio, Motori a combustione interna per autotrazione, Ed. Liguori, Napoli, 1995. Questo Modulo utilizza le seguenti lezioni: dalla lez. 1 alla 38 le lez. 1-38 di Elettronica I lez. 1-3, 6-8, 24-26 e 30 di Elettronica II.

Prerequisiti

Fisica Tecnica

Esercitazioni

Le esercitazioni consistono nello svolgimento di esercizi applicativi.

Titoli delle videolezioni

1	Generalità sui sistemi di conversione dell'energia	Andrea Emilio Catania
2	Legge di conservazione dell'energia di un sistema fluido e suoi esempi applicativi (parte prima)	Andrea Emilio Catania
3	Legge di conservazione dell'energia di un sistema fluido e suoi esempi applicativi (parte seconda)	Andrea Emilio Catania
4	Trasformazioni di un sistema omogeneo. Legge di conservazione della massa per un sistema aperto.	Andrea Emilio Catania
5	Applicazione della legge di conservazione dell'energia a sistemi aperti (parte prima)	Andrea Emilio Catania
6	Applicazione della legge di conservazione dell'energia a sistemi aperti (parte seconda)	Andrea Emilio Catania
7	Richiami sulle proprietà dei gas. Trasformazioni cicliche e bilanci energetici in impianti termici	Andrea Emilio Catania
8	Analisi della combustione (parte prima)	Carlo Vincenzo Ferraro
9	Analisi della combustione (parte seconda)	Carlo Vincenzo Ferraro
10	Analisi della combustione (parte terza)	Carlo Vincenzo Ferraro
11	Entropia e legge dell'evoluzione dell'energia	Andrea Emilio Catania
12	Bilancio energetico e suoi bilanci applicativi	Andrea Emilio Catania
13	Legge di conservazione del momento della quantità di moto ed applicazioni alle turbomacchine	Andrea Emilio Catania
14	Triangoli di velocità, principi di funzionamento e valutazione delle prestazioni di una turbomacchina	Andrea Emilio Catania
15	Trasformazione nei condotti delle turbomacchine: analisi unidimensionale del flusso stazionario adiabatico ed isentropico	Andrea Emilio Catania
16	Calcolo di uggelli e diffusori. Funzionamento "fuori progetto" di un ugello semplicemente convergente	Andrea Emilio Catania
17	Funzionamento "fuori progetto" di un ugello convergente-divergente. Analisi unidimensionale del flusso di una turbomacchina	Andrea Emilio Catania
18	Rendimenti interni delle turbomacchine	Andrea Emilio Catania
19	Rendimenti e consumi specifici di impianti motori termici. Ciclo di Rankine-Hirn	Andrea Emilio Catania
20	Analisi energetica ed exergetica di un impianto a ciclo Rankine	Andrea Emilio Catania
21	Mezzi per aumentare il rendimento del ciclo Rankine. Impianti di potenza avanzati con turbina a vapore	Andrea Emilio Catania
22	Recupero energetico negli impianti motori termici. Impianti a cogenerazione	Andrea Emilio Catania
23	Diagramma caratteristico di una turbomacchina. Relazione tra portata e pressioni in una turbina	Andrea Emilio Catania
24	Copertura dei fabbisogni di una rete elettrica. Regolazione degli impianti di turbine a vapore	Andrea Emilio Catania
25	"Repowering" di impianti motori termici. Caratteristiche di funzionamento di un turbocompressore di gas	Andrea Emilio Catania
26	Scelta di un compressore di gas. Impianti idroelettrici: caduta utile; caratteristiche di funzionamento delle turbine idrauliche	Andrea Emilio Catania
27	Scelta di una turbina idraulica. Prevalenza, caratteristiche di funzionamento e scelta di una turbopompa. Cavitazione.	Andrea Emilio Catania
28	Esperienza di laboratorio: rilievo della caratteristica manometrica di una turbopompa assiale	Andrea Emilio Catania
29	Impianti di turbine a gas: generalità, cicli ideali e reali, rendimento del ciclo ideale	Carlo Vincenzo Ferraro
30	Impianti di turbine a gas: rendimenti e lavori dei cicli ideali e reali	Carlo Vincenzo Ferraro
31	Impianti di turbine a gas: rendimenti e lavori dei cicli reali, compressione interrefrigerata	Carlo Vincenzo Ferraro
32	Impianti di turbine a gas: ricombustione e rigenerazione	Carlo Vincenzo Ferraro
33	Impianti di turbine a gas: rigenerazione, differenze fra cicli chiusi ed aperti, esempio numerico applicativo	Carlo Vincenzo Ferraro
34	Impianti di turbine a gas: esempi numerici applicativi, cenni sui cicli combinati gas-vapore, regolazione degli impianti	Carlo Vincenzo Ferraro
35	Motori alternativi a combustione interna: generalità, classificazioni, cicli limite otto, diesel e Sabathe'	Carlo Vincenzo Ferraro
36	Motori alternativi a combustione interna: cicli reali, diagrammi della distribuzione e differenze rispetto ai cicli limite, costituzione dei motori	Carlo Vincenzo Ferraro
37	Motori alternativi a combustione interna: costituzione dei motori, analisi delle prestazioni e del rendimento limite	Carlo Vincenzo Ferraro
38	Motori alternativi a combustione interna: rendimento limite, confronto fra i cicli Otto-Diesel-Sabathè, rendimento termofluidodinamico interno	Carlo Vincenzo Ferraro
39	Motori alternativi a combustione interna: rendimento termofluidodinamico interno, cenni sulla combustione, rendimento organico, rendimento utile	Carlo Vincenzo Ferraro
40	Motori alternativi a combustione interna: rendimento utile, caratteristica di regolazione, coefficiente di riempimento, caratteristica meccanica, rilievi sperimentali sui motori	Carlo Vincenzo Ferraro