Introduzione al corso di Complementi di Macchine

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1 Introduzione al corso di Complementi di Macchine Michele Manno Università degli Studi di Roma Tor Vergata A.A. 2016/17 Michele Manno Introduzione al corso di Complementi di Macchine A.A. 2016/17 1 / 9

2 1 Prerequisiti ed obiettivi 2 Programma Proprietà dei fluidi tecnici 3 Materiale didattico e testi di riferimento 4 Modalità d esame Michele Manno Introduzione al corso di Complementi di Macchine A.A. 2016/17 2 / 9

3 Prerequisiti ed obiettivi Prerequisiti ed obiettivi Prerequisiti E consigliabile avere quanto meno seguito i corsi di Fisica Tecnica e Macchine. Obiettivi di apprendimento Approfondimento delle proprietà termofisiche dei fluidi di interesse nelle macchine a fluido e nelle apparecchiature di scambio termico Elementi fondamentali di dimensionamento di turbomacchine motrici ed operatrici: turbine a vapore, turbine a gas, compressori, turbine idrauliche Conoscenze di base nell ambito dei motori alternativi a combustione interna Michele Manno Introduzione al corso di Complementi di Macchine A.A. 2016/17 3 / 9

4 Programma Proprietà dei fluidi tecnici Proprietà dei fluidi tecnici Proprietà dei fluidi tecnici Proprietà termofisiche dei fluidi agenti nelle macchine (gas, miscele di gas, gas umidi e saturi, liquidi, vapori) e correlazioni per il loro utilizzo nel calcolo delle macchine a fluido, dei sistemi di conversione dell energia e delle relative apparecchiature di scambio termico. Materiale illustrativo (esercizi svolti) sull impiego di software per il calcolo delle proprietà termodinamiche dei fluidi tecnici: FluidProp (gratis, richiede registrazione): CoolProp (open source, gratis): Database online NIST: Combustione Proprietà termodinamiche dei principali combustibili e dei prodotti della combustione. Michele Manno Introduzione al corso di Complementi di Macchine A.A. 2016/17 4 / 9

5 Programma Generalità sulle turbomacchine motrici ed operatrici Triangoli di velocità, lavoro di stadio, grado di reazione; elementi di dimensionamento; architettura di macchine multistadio e problematiche di progetto. Turbine a vapore Stadio ad azione (ruota Curtis e Rateau) e a reazione, profili delle palettature, confronto tra i rendimenti di stadio; criterio del vortice libero nella progettazione delle pale svergolate; rendimento, tenute, linea di espansione; layout di macchina, determinazione del numero degli stadi. Applicazioni. Turbine a gas Layout di un impianto di turbina a gas, caratteristiche e configurazione del compressore e dell espansore. Applicazioni. Michele Manno Introduzione al corso di Complementi di Macchine A.A. 2016/17 5 / 9

6 Programma Compressori Configurazione di stadio e di macchina per compressori assiali e centrifughi. Applicazioni. Turbine idrauliche e centrali idroelettriche Turbine idrauliche ad azione e a reazione: turbine Pelton, Francis, Kaplan; funzione del diffusore nelle turbine a reazione; cavitazione nelle turbine idrauliche. Centrali idroelettriche; impianti idraulici di accumulazione dell energia. Motori alternativi a combustione interna Classificazione; cicli termodinamici e cicli di lavoro ideali e reali; potenza utile, rendimenti, coefficiente di riempimento e parametri caratteristici delle prestazioni; alimentazione dell aria e del combustibile nei motori a quattro tempi; curve caratteristiche; accoppiamento del motore all utilizzatore (propulsione, generazione di energia elettrica); emissioni inquinanti. Michele Manno Introduzione al corso di Complementi di Macchine A.A. 2016/17 6 / 9

7 Materiale didattico e testi di riferimento Materiale didattico e testi di riferimento Dispense 5 file disponibili su DidatticaWeb: proprietà dei fluidi; turbomacchine; turbine idrauliche; motori alternativi a combustione interna; esercizi V. Dossena, G. Ferrari, P. Gaetani, G. Montenegro, A. Onorati, G. Persico,, Città Studi Edizioni, Per ulteriori approfondimenti: Proprietà dei fluidi e termodinamica di base: A. Bejan, Advanced Engineering Thermodynamics, John Wiley & Sons Ltd, New York, 3 a edizione, 2006 M.J. Moran et al., Fundamentals of Engineering Thermodynamics, John Wiley & Sons Inc., 2010 Turbomacchine: R. della Volpe, Macchine, Liguori Editore, Napoli, R.I. Lewis, Turbomachinery Performance Analysis, Butterworth-Heinemann, Oxford (UK), 1996 A.S. Rangwala, Turbo-Machinery Dynamics, McGraw-Hill Professional, 2005 Motori alternativi a combustione interna: R. della Volpe, Macchine, Liguori Editore, Napoli, G. Ferrari, Internal Combustion Engines, Progetto Leonardo, 2011 R. Stone, Introduction to Internal Combustion Engines, Palgrave Macmillan, 2012 Michele Manno Introduzione al corso di Complementi di Macchine A.A. 2016/17 7 / 9

8 Da evitare! Materiale didattico e testi di riferimento College is a place where a professor s lecture notes go straight to students lecture notes, without passing through the brains of either. Edwin E. Slosson Michele Manno Introduzione al corso di Complementi di Macchine A.A. 2016/17 8 / 9

9 Modalità d esame Modalità d esame L esame consiste in una prova scritta (due esercizi) seguita da una prova orale. Il risultato della prova scritta è un giudizio (ottimo, buono, discreto, sufficiente) e non un voto in trentesimi. E possibile sostenere la prova scritta al primo appello e rinviare la prova orale al secondo appello. Michele Manno Introduzione al corso di Complementi di Macchine A.A. 2016/17 9 / 9