Politecnico di Torino
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Anno Accademico 2009/10
02CXFAX, 01CXFDR
Trasmissione del calore, acustica e illuminotecnica
Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Vercelli
Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica - Vercelli
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Ruscica Giuseppe       30 16 4 0 8
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/10 5 B - Caratterizzanti Ingegneria energetica
Obiettivi dell'insegnamento
I problemi di scambio termico e di controllo dei carichi termici Ŕ uno dei tanti problemi che l'ingegnere si trova a dover affrontare sia in ambito civile che industriale attraverso interventi sia di tipo passivo (isolamento) che attivo (impianti). La prima parte dell'insegnamento Ŕ dedicata allo studio dei meccanismi di trasporto termico e alle leggi che li governano con lo scopo di dare allo studente, dal punto di vista teorico, le conoscenze necessarie per poter affrontare e risolvere problemi di scambio termico in regime stazionario e/od anche transitorio in casi anche relativamente complessi e, da quello applicativo, la conoscenza degli apparati, degli strumenti e degli impianti atti ad accumulare e a trasferire il calore in modo efficiente. La seconda parte dell'insegnamento ha lo scopo di fornire alcuni cenni sugli strumenti di base e di calcolo degli impianti illuminotecnici e della protezione acustica ambientale ed industriale.





Competenze attese
Riconoscere i meccanismi di scambio termico nelle varie situazioni e saperli combinare e modellizzare per risolvere i problemi applicativi che si incontrano nella pratica ingegneristica. Conoscenza di base di elementi di illuminotecnica e di acustica ma sufficienti per eseguire dei calcoli di prima approssimazione sulle prestazioni di impianti e componenti.
Prerequisiti
Calcolo per ingegneri I e II, Meccanica.
Programma
Trasmissione del calore: Conduzione stazionaria nei solidi, legge di Fourier, caso piano e cilindrico. Conduzione non stazionaria per i solidi a conduttivitÓ infinita. Irraggiamento. Definizioni e Leggi fondamentali. Il corpo nero. Le leggi di Kirchoff. I corpi reali. Fattore di forma. Scambio di energia tra corpi neri e grigi. Teoria delle reti elettriche equivalenti. Convezione naturale e forzata, coefficiente di scambio termico parete fluido. Analisi dimensionale. Analogia di Reynolds. Applicazioni tecniche: Trasmittanza di una parete e coefficiente globale di scambio termico. Isolamento termico. Conduzione stazionaria con generazione interna. Superfici alettate; scambiatori di calore.
Illuminotecnica:
Grandezze fotometriche, fattore di visibilitÓ relativa ed effetto PurkynÚ. Abbagliamento. Sorgenti artificiali e loro prestazioni. Illuminazione artificiale di ambienti chiusi: metodo dei flussi totali e/o metodo del coefficiente di utilizzazione del flusso. Illuminazione di spazi all'aperto. Illuminazione naturale di ambienti chiusi e fattore di illuminazione diurna.
Acustica: Cenni di acustica fisica e fisiologica; Audiogramma normale. ProprietÓ acustiche dei materiali Comportamento acustico di ambienti chiusi e metodi di valutazione in funzione della loro destinazione d'uso.. Criteri di progettazione e di bonifica acustica ambientale. Trasmissione delle onde acustiche attraverso pareti e loro potere fonoisolante;legge della massa. Controllo del rumore prodotto da impianti tecnologici. Isolamento delle macchine. Attenuatori acustici. Metodi di misura del rumore.
Laboratori e/o esercitazioni
Le esercitazioni di calcolo saranno svolte in aula o nel laboratorio didattico attraverso anche misure di portata, di temperatura, pressione e umiditÓ utili ad eseguire bilanci di massa e di energia o al tracciamento di cicli termodinamici. In particolare sono previsti
in aula:
Esercizi di calcolo
 Sulle trasmittanze di pareti, piane e cilindriche in serie e parallelo.
 Superfici alettate
 Dinamica termica di un ambiente non riscaldato
 Perdite di carico lungo reti semplici.
 Convezione naturale e forzata su superfici piane e cilindriche
 Scambio termico per irraggiamento tra corpi grigi e reti elettriche equivalenti
 Scambiatori di calore
In laboratorio
 Misure di temperatura, velocitÓ, umiditÓ relativa e bilanci di massa e di energia
 Misure dei capisaldi termodinamici di un ciclo frigorifero e bilanci termici relativi
 Dimensionamento di un impianto di illuminazione per esterni
 Misura del rumore ambientale.
Bibliografia
a) Testo di riferimento
Appunti delle lezioni e materiale didattico distribuito durante il Corso.
G.V. Fracastoro, Fondamenti e applicazioni di Termodinamica, Otto Editore, Torino
Y. A. ăengel, Termodinamica e Trasmissione del Calore McGraw-Hill, New York,1998
b) Per approfondimenti ed ulteriore consultazione:
C. Bonacina - A. Cavallini - L. Mattarolo, Trasmissione del Calore, Cleup Editore, Padova.
A. Bejan, Heat transfer, Ed. J. Wiley & Sons, Inc. New York
Kreith, Principi di Trasmissione del Calore, Liguori, Napoli, 1974.
A. Bejan, Heat transfer, Ed. J. Wiley & Sons, Inc. New York
Controlli dell'apprendimento / ModalitÓ d'esame
L'esame prevede una prova scritta ed una orale. La prova scritta, della durata di tre ore verterÓ su due argomenti teorici e sulla risoluzione di tre problemi tipici trattati durante il corso Il raggiungimento della sufficienza consente la presentazione all'orale, durante il quale saranno discussi i risultati dello scritto. Mediamente l'esame orale ha una durata di 20 minuti circa.
Il risultato positivo dell'esame deve essere registrato nella stessa sessione in cui viene sostenuto, pena il decadimento del voto ottenuto.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2009/10
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