Politecnico di Torino
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Anno Accademico 2007/08
02CWCGC
Termotecnica
Corso di L. Specialistica in Ingegneria Meccanica - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Barbero Antonio Maria ORARIO RICEVIMENTO     36 11 9 0 8
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/10 5 B - Caratterizzanti Ingegneria meccanica
Obiettivi dell'insegnamento
L'insegnamento si pone l'obiettivo di fornire una formazione specialistica sugli aspetti tecnici ed economici del funzionamento degli impianti civili e industriali in cui avviene la conversione dell'energia chimica dei combustibili in energia termica. Sono trattati con particolare attenzione :gli aspetti del rendimento degli impianti, con le sue conseguenze sul loro impatto ambientale e sul contenimento dell'uso dell'energia primaria; la qualità delle prestazioni in una visione strategica di analisi dei benefici da esse ottenibili in modo correlato con le problematiche della tecnologia e dei costi industriali. La prima parte del corso illustra la situazione energetica con una analisi in termini qualitativi, quantitativi dei vari tipi di energia primaria disponibile e delle problematiche dell'impatto ambientale dell'uso dei vari tipi di energia. La seconda parte del corso descrive i principali impianti a combustione, illustrandone in modo critico le soluzioni costruttive in funzione degli aspetti termici, meccanici, tecnologici, ambientali, di sicurezza, economici. La terza parte del corso analizza i bilanci energetici, i rendimenti, le perdite in funzione delle potenze e delle regolazioni, con esempi di calcolo delle prestazioni degli impianti in termini energetici ed economici. Nella quarta parte viene sviluppato un modello matematico semplice per correlare le prestazioni energetiche ai principali parametri di regolazione.
Competenze attese
Capacità di correlazione tra i vari aspetti (tecnici, economici, ambientali ) degli impianti.
Prerequisiti
Fondamenti di termocinetica e termodinamica. Elementi di chimica della combustione
Programma
Lezioni
Uso dell'energia primaria in Italia e nel mondo. Conseguenze ambientali dell'uso dell'energia primaria. Metodi di riduzione dell'impatto ambientale nell'uso dell'energia. Descrizione del modello generico di impianto a combustione. Equazioni di conservazione della energia e di conservazione della massa. Principali trasformazioni termodinamiche dei fluidi termovettori. Cicli termodinamici per impianti a vapore e per turbogas. Cicli combinati. Cogenerazione. Descrizione dei generatori di vapore, delle caldaie ad acqua surriscaldata, delle caldaie ad olio diatermico, delle caldaie ad acqua calda, dei generatori di aria calda, cenni sui forni industriali e sui termovalorizzatori. Definizione di rendimenti e perdite. Tipi di regolazione. Correlazione tra rendimenti, perdite, potenze e tipo di regolazione. Calcolo delle prestazioni energetiche a regime permanente e stagionali. Sviluppo del metodo del reattore ben mescolato. Applicazioni del metodo del reattore ben mescolato alle correlazioni tra rendimento e tre parametri di regolazione ( portata di combustibile, eccesso d'aria, temperatura di preriscaldamento dell'aria di combustione).
Laboratori e/o esercitazioni
Le esercitazioni sono di carattere monografico e riguardano l'uso del combustibile gassoso, l'uso dei recuperatori. Il laboratorio consiste nella misura del rendimento di una caldaia con il metodo diretto e con quello indiretto. Sono previste due visite, una in una azienda di produzione di impianti termici, una in un impianto termoelettrico.
Bibliografia
Appunti forniti dal docente.
Controlli dell'apprendimento / Modalità d'esame
L'esame è scritto con possibilità di sostenere anche l'orale a discrezione del candidato.
L'esame scritto consiste nella risposta a 2 domande presentate in un questionario e nello svolgimento di esercizio . Il tempo massimo a disposizione è di 180 minuti. Le domande richiedono una risposta in forma estesa che dimostri la reale comprensione degli argomenti . Il punteggio totale disponibile è di 32 punti, il conseguimento del quale corrisponde alla lode.
Il risultato positivo dell'esame scritto può essere registrato nella stessa sessione o in quelle successive.
Gli esami orali consistono in due o tre domande poste ad ogni candidato, sviluppate attraverso la discussione, il risultato concorre a formare il giudizio finale.
Note

Programma trasmesso dal Prof. Barbero Antonio (DENER)
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2007/08
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