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PORTALE DELLA DIDATTICA

Industrial Energy Systems

01MOQPI

A.A. 2020/21

Course Language

Italian

Course degree

1st degree and Bachelor-level of the Bologna process in Ingegneria Gestionale - Torino

Course structure
Teaching Hours
Lezioni 56
Esercitazioni in aula 24
Teachers
Teacher Status SSD h.Les h.Ex h.Lab h.Tut Years teaching
Chiaramonti David - Corso 2 Professore Ordinario ING-IND/09 56 0 0 0 2
Manco' Salvatore - Corso 1 Docente esterno e/o collaboratore   56 24 0 0 11
Teaching assistant
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Context
SSD CFU Activities Area context
ING-IND/08 8 B - Caratterizzanti Ingegneria energetica
Date d'appello
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami
2020/21
Questo corso si occupa dei fondamenti di termodinamica e della loro applicazione a differenti sistemi energetici. Lo scopo principale del modulo è di migliorare le abilità dello studente nella soluzione di problemi per l’analisi ingegneristica di sistemi energetici.
This course focuses on the fundamentals of thermodynamics and their application to a number of different energy systems. The main purpose of the module is to improve student’s problem solving skills for the engineering analysis of energy systems.
Sviluppare la comprensione dei concetti energia, potenza e lavoro. Abilità a comprendere i concetti base della termodinamica come temperatura, pressione, sistema, proprietà, processo, stato, ciclo e equilibrio. Abilità a identificare le proprietà delle sostanze su diagrammi di stato e tabelle. Abilità a definire lo scambio energetico attraverso la massa, il calore e il lavoro sia per i sistemi chiusi che aperti. Abilità ad applicare il primo principio della termodinamica a sistemi chiusi e aperti. Abilità ad applicare il secondo principio della termodinamica nell’analisi del rendimento termodinamico di macchine termiche e frigorifere. Abilità a formulare, modellare e risolvere problemi relativi a sistemi energetici, per esempio, caldaie, pompe, compressori, frigoriferi e impianti di potenza Abilità a valutare le prestazioni e la convenienza economica dei sistemi energetici.
Develop an understanding of the concepts of energy, power and work Ability to understand the basic concepts of thermodynamic such as temperature, pressure, system, properties, process, state, cycles and equilibrium. Ability to identify the properties of substances on property diagrams and obtain the data from property tables Ability to define energy transfer through mass, heat and work for closed and control volume systems. Ability to apply the first Law of Thermodynamics on closed and control volume systems. Ability to apply Second Law of Thermodynamics and entropy concepts in analyzing the thermal efficiencies of heat engines such as Carnot and Rankine cycles and the coefficients of performance for refrigerators. Formulate, model and solve problems involving a range of energy systems, such as boilers, pumps, compressors, refrigerators, power plants. Ability to assess performance and cost-effectiveness of energy systems.
Nessuno.
None.
Le lezioni includono: Forme di energia, concetti fondamentali e teoremi della termodinamica. Proprietà termodinamiche e concetto di lavoro, calore e energia. Le proprietà dei gas. Applicazione del primo principio ai sistemi chiusi e aperti. La seconda legge della termodinamica con applicazioni a cicli reversibili per la conversione dell’energia. Diagrammi di stato di fluidi di lavoro reali. [27 hours] Introduzione alla combustione e alla stechiometria. Primo principio per i sistemi reagenti. [6.0] Rendimenti nei compressori, turbine e pompe.[4.5] Concetti di base e leggi per la trasmissione del calore e per gli scambiatori di calore. [4.5] Generatori di vapore. [4.5] Flusso viscoso in un condotto. L’equazione di Darcy e il diagramma di Moody. [4.5] L’equazione fondamentale delle turbomacchine. L’equazione di Eulero applicata alla turbina de Laval. [3.0] Pompe e sistemi di pompaggio [7.5] Impianti motori a gas, a vapore e a ciclo combinato [10.5] Impianti cogenerativi [4.5 hours] Motori a combustione interna [3 hours]
The lecture series includes: Different forms of energy, fundamental concepts and theorems of thermodynamics. Thermodynamic properties, together with concepts of work, heat and energy. The properties of gases. Applications of the first law of thermodynamics about closed and open systems and the energy equation. The second law of thermodynamics, with applications in various reversible cycles for energy conversion. State diagrams for real media. [27 hours] Introduction to combustion and stoichiometry. First principle of reacting systems. [6.0] Efficiency in compressors and turbines and pumps. [4.5] Basic concepts and general laws for heat transfer and for heat exchangers. [4.5] Steam generators. [4.5] Viscous flow in ducts. The Darcy equation and the Moody diagram. [4.5] Basic’ laws of turbomachinery. Euler’s equation applied to the de Laval turbine. [3.0] Pumps and piping systems. [7.5] Gas, steam and combined power plant. [10.5] Cogeneration power plant. [4.5 hours] Internal combustion engines. [3 hours]
Lezioni e esercizi svolti in classe.
Lessons and worked examples in classroom.
Mancò S., Dispense del corso di Sistemi Energetici. Epics, 2017 Cengel Y.A., Boles M. Termodynamics: An Engineering Approach. McGraw-Hill, 2019
Mancò S., Dispense del corso di Sistemi Energetici. Epics, 2017 Cengel Y.A., Boles M. Termodynamics: An Engineering Approach. McGraw-Hill, 2019
Modalità di esame: Prova scritta su carta con videosorveglianza dei docenti; Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;
Corso 1 Prova scritta su carta con videosorveglianza dei docenti Esame scritto della durata di 2 ore volto a valutare separatamente le abilità dello studente nelle conoscenze teoriche (prima parte) e nel risolvere problemi (seconda parte) sugli argomenti del corso. E’ consentito l’uso del testo Dispense del corso di Sistemi Energetici durante la seconda parte dell’esame. Né libri o appunti dell'allievo sono consentiti durante la prima parte. Un voto minimo è richiesto sulla prima e seconda parte per superare l’esame: 8 su 15/30 per la prima e 10 su 20/30 per la seconda. Il voto massimo è 30 e lode. Corso 2 Prova scritta a risposta aperta o chiusa tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo Exam integrata con strumenti di proctoring (Respondus) Esame scritto della durata effettiva totale di 1 ora e 50 minuti totali, volto a valutare separatamente le abilità dello studente nelle conoscenze teoriche (prima parte) e nel risolvere problemi (seconda parte). Prima parte (30 min): 10 domande a scelta multipla. Seconda parte (1h 20 min): 2 esercizi. È consentito l’uso del testo “Dispense del corso di Sistemi Energetici” durante la seconda parte dell’esame (esercizi), ma non è consentito l’uso del cellulare/tablet, che devono essere spenti all'inizio dell'esame. Né libri, appunti o cellulare/tablet sono invece consentiti durante la prima parte (teoria) - deferimento alla commissione disciplinare PoliTo in caso di infrazione. Il candidato può completare l’esame scritto trascorso un tempo minimo pari all’80% della durata dell’esame. Durante l’esame scritto gli studenti possono utilizzare esclusivamente una calcolatrice scientifica, il diagramma entalpico di Mollier e le tabelle delle curve limite (disponibili, oltre che nelle dispense, sul portale: “Diagrammi_e_Tabelle.pdf”). Come detto, tale materiale potrà essere utilizzato unicamente nella seconda parte dell’esame. Valutazione prima parte (teoria) - Per ogni risposta corretta sono assegnati 1.5 punti, per ogni risposta non data sono assegnati 0 punti, per ogni risposta errata sono assegnati -0.5 punti. Il punteggio massimo della prima parte è 15/30, minimo per passare alla correzione della seconda parte dell’elaborato di esame è 8/30. Valutazione seconda parte (esercizi) - Per ogni esercizio il voto massimo è 10 punti. Il punteggio massimo della seconda parte è 20/30, minimo 10/30. Il voto massimo complessivo è 30 e Lode
Exam: Paper-based written test with video surveillance of the teaching staff; Computer-based written test using the PoliTo platform;
Corso 1 Paper-based written test with video surveillance of the teaching staff Two hours written examination to assesses separately student’s theoretical knowledge (first part) and problem solving (second part) skills on the content of the course. Only the textbook Dispense del corso di Sistemi Energetici is allowed during the first part of the exam. No textbooks or student notes are allowed during the second part. A minimum mark of 10 out of 20/30 is required on the first part and a minimum mark of 8 out of 15/30 is required on the second part to pass the exam. The highest mark is 30 cum laude. Corso 2 Computer-based written test with open-ended questions or multiple-choice questions using the Exam platform and proctoring tools (Respondus). Written exam of 1h 50 min actual duration, aimed at evaluating students' ability on theory (first part) and problem solving (second part). First part (Theory) (30 min): 10 Multiple choice questions. Second part (1h 20 min): 2 exercises. The use of “Dispense del corso di Sistemi Energetici, Epics, 2017” is allowed during the second part of the exam (exercise), while tablet/smartphones are strictly forbidden and must be turned off before starting the exam. No books, notes, cell smartphones/tablets are allowed during the first part (theory) - referral to the disciplinary commission of the Politecnico di Torino in case of infringement. Students can complete their exam only after 80% of exam duration has been reached. During the second part of the exam (theory) students can use a scientific calculator and the Mollier diagram and tables (also available on Portale della Didattica: “Diagrammi_e_Tabelle.pdf”). Evaluation of the first part (theory) - 1.5 marks are given to correct answers, 0 for not-given answers, -0.5 for wrong answers. A maximum of 15/30 can be reached during the first part: the min score of 8/30 is necessary to pass the first part. Evaluation of the second part (exercises) - 10 is the max mark for each exercise, thus max score for the entire second part is 20/30. The minimum mark to pass this second part of the exam is 10/30. The overall highest mark is 30 cum laude.
Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova scritta su carta con videosorveglianza dei docenti; Prova scritta tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;
Corso 1 Prova scritta (in aula); Prova scritta su carta con videosorveglianza dei docenti. Esame scritto della durata di 2 ore volto a valutare separatamente le abilità dello studente nelle conoscenze teoriche (prima parte) e nel risolvere problemi (seconda parte) sugli argomenti del corso. E’ consentito l’uso del testo Dispense del corso di Sistemi Energetici durante la seconda parte dell’esame. Né libri o appunti dell'allievo sono consentiti durante la prima parte. Un voto minimo è richiesto sulla prima e seconda parte per superare l’esame: 8 su 15/30 per la prima e 10 su 20/30 per la seconda. Il voto massimo è 30 e lode. Corso 2 Prova scritta (in aula); Prova scritta a risposta aperta o chiusa tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo Exam integrata con strumenti di proctoring (Respondus) Prova scritta a risposta aperta o chiusa tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo Exam integrata con strumenti di proctoring (Respondus) Esame scritto della durata effettiva totale di 1 ora e 50 minuti totali, volto a valutare separatamente le abilità dello studente nelle conoscenze teoriche (prima parte) e nel risolvere problemi (seconda parte). Prima parte (30 min): 10 domande a scelta multipla. Seconda parte (1h 20 min): 2 esercizi. È consentito l’uso del testo “Dispense del corso di Sistemi Energetici” durante la seconda parte dell’esame (esercizi), ma non è consentito l’uso del cellulare/tablet, che devono essere spenti all'inizio dell'esame. Né libri, appunti o cellulare/tablet sono invece consentiti durante la prima parte (teoria) - deferimento alla commissione disciplinare PoliTo in caso di infrazione. Il candidato può completare l’esame scritto trascorso un tempo minimo pari all’80% della durata dell’esame. Durante l’esame scritto gli studenti possono utilizzare esclusivamente una calcolatrice scientifica, il diagramma entalpico di Mollier e le tabelle delle curve limite (disponibili, oltre che nelle dispense, sul portale: “Diagrammi_e_Tabelle.pdf”). Come detto, tale materiale potrà essere utilizzato unicamente nella seconda parte dell’esame. Valutazione prima parte (teoria) - Per ogni risposta corretta sono assegnati 1.5 punti, per ogni risposta non data sono assegnati 0 punti, per ogni risposta errata sono assegnati -0.5 punti. Il punteggio massimo della prima parte è 15/30, minimo per passare alla correzione della seconda parte dell’elaborato di esame è 8/30. Valutazione seconda parte (esercizi) - Per ogni esercizio il voto massimo è 10 punti. Il punteggio massimo della seconda parte è 20/30, minimo 10/30. Il voto massimo complessivo è 30 e Lode
Exam: Written test; Paper-based written test with video surveillance of the teaching staff; Computer-based written test using the PoliTo platform;
Corso 1 Written test; Paper-based written test with video surveillance of the teaching staff Two hours written examination to assesses separately student’s theoretical knowledge (first part) and problem solving (second part) skills on the content of the course. Only the textbook Dispense del corso di Sistemi Energetici is allowed during the first part of the exam. No textbooks or student notes are allowed during the second part. A minimum mark of 10 out of 20/30 is required on the first part and a minimum mark of 8 out of 15/30 is required on the second part to pass the exam. The highest mark is 30 cum laude. Corso 2 Written test; Computer-based written test with open-ended questions or multiple-choice questions using the Exam platform and proctoring tools (Respondus); Written exam of 1h 50 min actual duration, aimed at evaluating students' ability on theory (first part) and problem solving (second part). First part (Theory) (30 min): 10 Multiple choice questions. Second part (1h 20 min): 2 exercises. The use of “Dispense del corso di Sistemi Energetici, Epics, 2017” is allowed during the second part of the exam (exercise), while tablet/smartphones are strictly forbidden and must be turned off before starting the exam. No books, notes, cell smartphones/tablets are allowed during the first part (theory) - referral to the disciplinary commission of the Politecnico di Torino in case of infringement. Students can complete their exam only after 80% of exam duration has been reached. During the second part of the exam (theory) students can use a scientific calculator and the Mollier diagram and tables (also available on Portale della Didattica: “Diagrammi_e_Tabelle.pdf”). Evaluation of the first part (theory) - 1.5 marks are given to correct answers, 0 for not-given answers, -0.5 for wrong answers. A maximum of 15/30 can be reached during the first part: the min score of 8/30 is necessary to pass the first part. Evaluation of the second part (exercises) - 10 is the max mark for each exercise, thus max score for the entire second part is 20/30. The minimum mark to pass this second part of the exam is 10/30. The overall highest mark is 30 cum laude.
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