Macchine - Proff. Ingg. M. Gambini M. Vellini MACCHINE (6 CFU)

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1 MACCHINE (6 CFU) REGOLAMENTO 1. Per superare l esame di Macchine è necessario: superare una prova scritta sostenere, previa prova scritta sufficiente, una prova orale 2. Per partecipare alla prova scritta è necessaria l iscrizione. La mancata prenotazione non dà diritto a sostenere la prova. Le prenotazioni si effettuano on-line, attraverso il sito DELPHI 3. Le prove scritte positive vengono annullate se non si sostiene l orale nella corrispondente sessione di esami. 4. Per l esame di Macchine (6 CFU) sono previsti: due appelli (prova scritta + prova orale) a luglio 2012 due appelli (prova scritta + prova orale) a settembre 2012 due appelli (prova scritta + prova orale) a febbraio 2013

2 MACCHINE (6CFU) PROGRAMMA 1) Termofluidodinamica delle macchine Il principio della conservazione e dell equivalenza: il 1 Principio della Termodinamica. Il Principio dell Evoluzione e le irreversibilità: il 2 Principio della Termodinamica. L equazione dell energia in termini termodinamici e meccanici. Proprietà dei fluidi tecnici. Le trasformazioni dei fluidi tecnici: lavoro scambiato, rendimento e potenza nelle fasi di compressione ed espansione. Elementi di fluidodinamica applicata allo studio delle macchine: efflusso di fluidi comprimibili e incomprimibili nei condotti, le equazioni cardinali dell efflusso, espressione termo-fluidodinamica dell equazione dell energia, scambio di lavoro fluido-macchina. 2) Le macchine a fluido Generalità e classificazione delle macchine a fluido. Principi di funzionamento delle macchine dinamiche e volumetriche. Le macchine dinamiche: macchine motrici (turbine a fluido comprimibile) ed operatrici (pompe). Elementi di macchine volumetriche operatrici (pompe e compressori alternativi e rotativi). 3) Le apparecchiature di scambio termico Elementi di scambio termico: conduzione, convezione e irraggiamento. Equazioni cardinali degli scambiatori di calore a superficie. Principali configurazioni costruttive degli scambiatori di calore. Testi consigliati M. Gambini, M. Vellini Appunti per le lezioni di Macchine

3 CENTRALI TERMOELETTRICHE (12CFU) - LM Panoramica sui fabbisogni di energia, sulle fonti energetiche e sui sistemi di conversione dell energia. Metodologie di analisi degli impianti di conversione dell energia. Analisi di primo e secondo principio. Metodologie di analisi tecnico-economica: rendimento globale, costi fissi e costi variabili in una centrale termoelettrica, costo dell elettricità prodotta. Emissioni ed inquinanti prodotti da centrali termoelettriche alimentate a combustibili fossili. Centrali termoelettriche convenzionali: centrali termoelettriche a vapore, centrali termoelettriche con turbine a gas, centrali termoelettriche a ciclo combinato gas-vapore, produzione combinata di energia elettrica e termica: la cogenerazione. Centrali termoelettriche avanzate e/o innovative: impianti combinati integrati con sistemi di gassificazione del carbone (IGCC), cicli misti gas-vapore Sistemi per la cattura della CO2 nelle centrali termoelettriche

4 ENERGIA Capacità di un sistema di compiere lavoro (Lavoro: atto di produrre un cambiamento di configurazione in un sistema) Grandezza fisica connessa al movimento reale o potenziale, macro o microscopico, di un sistema

5 ENERGIA L energia posseduta e/o liberata da un sistema può presentarsi in varie forme: movimento posizione deformazione agitazione molecolare reazioni chimiche reazioni nucleari cariche elettriche campi elettromagnetici vita energia cinetica energia potenziale energia elastica energia termica energia chimica energia nucleare energia elettrica energia elettromagnetica energia biochimica

6 Le fonti di energia vengono sfruttate per produrre energia in forma utile all uomo forza motrice di macchine, apparecchiature, dispositivi vari Energia elettrica Energia meccanica illuminazione calore per processi civili e industriali, produzione di freddo per scopi civili e industriali per la trazione, la propulsione, etc Energia termica calore per usi civili e industriali

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