Combustibili fossili: il petrolio, la filiera del gas naturale, il carbone.

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1 FACOLTA : INGEGNERIA CORSO DI LAUREA: INGEGNERIA ENERGETICA INSEGNAMENTO: ENERGETICA NOME DOCENTE: CHRISTIAN VITALE indirizzo christian.vitale@uniecampus.it orario ricevimento via sempre disponibile (Il docente riceve comunque gli studenti frontalmente dopo il seminario previsto prima dell esame) 1 L'allievo ingegnere energetico deve conoscere gli aspetti fondamentali dello scenario energetico mondiale in termini di risorse disponibili e tecniche di utilizzazioni. 2 L'allievo ingegnere energetico deve essere in grado di eseguire l'analisi di primo e secondo principio di semplici sistemi di conversione dell'energia, 3 L'allievo ingegnere energetico deve conoscere e saper descrivere i principali sistemi di sfruttamento dell'energia inquadrandoli anche in un contesto ambientale. 4 L'allievo ingegnere energetico deve saper fare valutazioni di tipo tecnico economico sulla scelta delle fonti di energia negli scenari energetici attuali e futuri CONTENUTI DEL CORSO: Concetti base dell analisi energetica: definizione di exergia, bilancio di exergia e teorema di Gouy-Stodola, analisi energetica dei cicli diretti e inversi, analisi energetica di alcuni componenti, analisi energetica di sistemi complessi. Il sistema energetico italiano nel contesto internazionale: fabbisogni e consumi di energia primaria, disponibilità di fonti non rinnovabili, fabbisogni di energia elettrica, breve storia dell energia in Italia. Combustibili fossili: il petrolio, la filiera del gas naturale, il carbone. Energia nucleare: la fissione nucleare, la fusione nucleare. Energia solare: irraggiamento solare, utilizzazioni ad alta, media e bassa temperatura, conversione diretta: sistemi fotovoltaici. Energia idraulica: impianti idroelettrici e di pompaggio, scelta delle turbine, impatto ambientale.

2 Energia eolica: caratteristiche del vento, potenza prodotta dagli aeromotori, centrali eoliche e impatto ambientale. Energia geotermica: centrali geotermoelettriche a vapore dominante, centrali geotermoelettriche ad acqua ad alta e media temperatura, impatto ambientale. Energia da rifiuti: il problema culturale, i rifiuti solidi urbani, il riciclaggio dei rifiuti, conversione energetica, la discarica controllata. Energia dalle biomasse: politica agricola e prospettive di impiego, rese energetiche, impatto ambientale, conversione energetica, produzione di biodiesel, produzione di bioetanolo. Cogenerazione e cicli combinati: convenienza della cogenerazione, cogenerazione turbine a gas, cicli combinati gas-vapore. La fonte secondaria idrogeno: proprietà dell'idrogeno, produzione dell'idrogeno, stoccaggio dell'idrogeno, combustione dell'idrogeno, idrogeno e sistema energetico, idrogeno e trasporti. Celle a combustibile: aspetti funzionali, tendenze attuali, impianti con celle a combustibile. MODALITA DI SVOLGIMENTO ESAME: Scritto e orale BIBLIOGRAFIA: Libro di testo: Gianni Comini, Giovanni Cortella - Energetica generale (4 edizione) - SG editoriali 2005 Padova Libro consigliato: R. Mastrullo, P. Mazzei, R. Vanoli - Fondamenti di Energetica Liguori Editore 1996 Napoli Libro consigliato: Andrea Galliani, Ernesto Pedrocchi - Analisi exergetica Polipress 2006 Milano

3 FACOLTA : INGEGNERIA CORSO DI LAUREA: INGEGNERIA ENERGETICA INSEGNAMENTO: FISICA TECNICA NOME DOCENTE: CHRISTIAN VITALE indirizzo christian.vitale@uniecampus.it orario ricevimento via sempre disponibile (Il docente riceve comunque gli studenti frontalmente dopo il seminario previsto prima dell esame) 1 L'allievo ingegnere energetico deve conoscere i principi che sono alla base della termodinamica applicata per poterli applicare ai sistemi pratici per la conversione di energia quali cicli a vapore e cicli a gas 2 L'allievo ingegnere energetico deve conoscere le leggi che sono alla base dello scambio termico e saperli applicare a casi pratici quali il calcolo della potenza termica in diverse configurazioni e dimensionamento degli scambiatori di calore CONTENUTI DEL CORSO: TERMODINAMICA APPLICATA Introduzione: sistemi termodinamici, proprietà fisiche, stati termodinamici, calore e lavoro. Termodinamica degli stati: cambiamento di stato delle sostanze pure, superficie caratteristica p-v-t, diagrammi di stato, le tabelle delle proprietà termodinamiche, modello di liquido, gas perfetti, proprietà termodinamiche e trasformazioni dei gas perfetti. Il primo principio della termodinamica: sistemi chiusi, calore specifico ed entalpia, principio di conservazione della massa, sistemi aperti, applicazioni ai componenti di macchine (turbine, compressori, pompe, scambiatori di calore e valvole di laminazione) Il secondo principio della termodinamica: enunciati di Kelvin-Plank e Clausius, i teoremi di Carnot, temperatura termodinamica, il ciclo di Carnot, sistemi reversibili e irreversibili, entropia, diseguaglianza di Clausius, bilanci entropici per sistemi aperti e chiusi.

4 Diagrammi termodinamici: diagramma entropico (T,s), diagramma entalpico (h,s); diagramma pressione entalpia (p,h); diagramma temperatura entalpia (T,h). Cicli termodinamici: ciclo di Rankine, ciclo a risurriscaldamento e spillamento, ciclo diretto a Gas di Brayton Joule, cicli Otto e Diesel, ciclo frigorifero e "a pompa di calore". Termodinamica dell aria umida: proprietà dell aria umida, diagrammi psicrometrici, trasformazioni principali dell aria umida, benessere termoigrometrico. TRASMISSIONE DEL CALORE La conduzione in regime stazionario: legge di Fourier, conduzione su geometria piana-cilindrica-sferica, analogia elettrica, la conducibilità termica, materiali isolanti. La convezione: viscosità, regimi di moto, equazione di Newton, il problema della convezione, convezione forzata, numeri adimensionali per la convezione forzata, convezione naturale, numeri dimensionali e correlazioni empiriche. Superfici alettate: tipologie, efficienza delle superfici alettate, efficacia delle superfici alettate. L'irraggiamento: spettro elettromagnetico, potere emissivo monocromatico e totale, il corpo nero, legge di Plank, legge di Wien, legge di Stefan-Boltzmann, proprietà radiative dei corpi, legge di Kirkhhoff, radiazione solare atmosferica, scambi termico radiativo tra superfici finite. Meccanismi di scambio termico combinato: trasmittanza delle pareti multistrato analogia elettrica, Scambiatori di calore: tipologie, coefficiente globale di scambio termico, la differenza di temperatura media logaritmica, fattori di incrostamento, dimensionamento di massima. MODALITA DI SVOLGIMENTO ESAME: Scritto e orale BIBLIOGRAFIA: Libro di testo: Yunus A. Cengel (qualsiasi edizione) - Termodinamica e trasmissione del calore - McGraw-Hill

5 FACOLTA : INGEGNERIA CORSO DI LAUREA: INGEGNERIA ENERGETICA INSEGNAMENTO: MODELLI AMBIENTALI NOME DOCENTE: dott. ing. ALESSIA ARTECONI indirizzo alessia.arteconi@uniecampus.it orario ricevimento via il lunedì dalle 15:00 alle 18:00 (Il docente riceve comunque gli studenti frontalmente dopo il seminario previsto prima dell esame) Il modulo didattico si pone l'obiettivo di fornire le nozioni della termofluidodinamica atmosferica e dei modelli per la diffusione degli inquinanti in atmosfera. In particolare le principali finalità che il corso si propone di raggiungere: 1. Avere conoscenza delle trasformazioni e delle dinamiche che regolano i fenomeni che avvengono nell atmosfera terrestre 2. Conoscere la formulazione matematica del problema della diffusione degli inquinanti in atmosfera 3. Conoscere le caratteristiche fondamentali dei modelli per simulare la diffusione degli inquinanti 4. Acquisire dimestichezza con la risoluzione di problemi di diffusione e l applicazione della modellistica, in particolare il modello di Gauss CONTENUTI DEL CORSO: Il corso sviluppa i seguenti nuclei tematici: Termofluidodinamica atmosferica: si forniscono definizioni, concetti ed equazioni relativi alla fenomenologia atmosferica e alla modellistica della meteorologia classica Diffusione di inquinanti in atmosfera: viene approfondito il tema della dispersione di inquinanti in atmosfera illustrando teorie e modelli applicabili con particolare attenzione al modello di Gauss MODALITA DI SVOLGIMENTO ESAME:

6 L'esame finale prevede una discussione orale dei contenuti del modulo didattico BIBLIOGRAFIA: G. Cau, D. Cocco, L'impatto ambientale dei sistemi energetici, SF Editoriali - Padova Questo libro è di riferimento per la parte dei modelli di diffusione degli inquinanti. Non copre tutti gli argomenti trattati, per i quali si fa riferimento alle dispense del docente CONSIGLI DEL DOCENTE: