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Anno Accademico 2009/10
02FAWEU
Fenomeni di trasporto
Corso di Laurea in Ingegneria Chimica - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Baldi Giancarlo       34 18 4 0 8
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/24 5 B - Caratterizzanti Ingegneria chimica
Obiettivi dell'insegnamento
L'insegnamento si propone di fornire gli elementi base per la comprensione e l'applicazione dei fenomeni di trasporto. L'attività didattica è costituita da lezioni ed esercitazioni, organizzate in blocchi omogenei di argomenti. Le lezioni sono dedicate alla presentazione degli argomenti dal punto di vista teorico e la presentazione di esempi esplicativi; le esercitazioni comprendono la risoluzione (da parte degli allievi) di problemi relativi agli argomenti delle lezioni, problemi che vengono poi discussi in aula; comprendono inoltre l'esecuzione di due esercitazioni sperimentali riguardanti lo scambio di calore e lo scambio di quantità di moto.
Competenze attese
Si richiedono conoscenze pregresse degli elementi basilari di Analisi Matematica I, Chimica Generale e Fisica I; bilancio di energia e di massa
Prerequisiti
Bilancio macroscopico di quantità di moto; fluidostatica. Trasporto di quantità di moto in tubazioni, letti porosi e su oggetti sospesi. Trasporto di materia per diffusione e convezione; trasporto di materia tra fasi. Trasporto di calore per conduzione, convezione e irraggiamento; trasporto tra più fasi.
Programma
- Bilancio di quantità di moto
- Statica dei fluidi
- Meccanica dei fluidi: viscosità, sforzi di taglio e legge di Newton; applicazioni a casi di campi di velocità bidimensionali; regimi laminare e turbolento; fattore di attrito; richiami della legge di Bernoulli e calcolo delle perdite di carico in tubi;: perdite localizzate; calcolo della potenza teorica di pompaggio per fluidi incomprimibili e comprimibili; perdite di carico in letti granulari con le leggi di Burke-Plummer, Karman-Kozeny, Ergun.
- Trasporto di calore con meccanismo conduttivo: conducibilità termica, legge di Fourier; calcolo della portata di calore attraverso pareti solide piane e curve, semplici e composite; trasporto di calore con generazione.
- Trasporto di calore convettivo: coefficienti di scambio di calore in tubi per convezione forzata; correlazione di Sieder-Tate; analogia tra trasporto di calore e trasporto di quantità di moto; cenni ad altre geometrie; calcolo della portata di calore scambiata in diverse geometrie, temperatura media logaritmica e coefficiente globale di scambio di calore; coefficienti di scambio in convezione naturale, condensazione, ebollizione
- Trasporto di calore per irraggiamento: l'energia trasmessa per irraggiamento; il radiatore globale (corpo nero) comportamento dei corpi reali; equazione di Stefan-Maxwell; l'assorbimento di energia raggiante; emissività dei corpi reali; scambio di calore tra due corpi per energia raggiante; il fattore di vista.
-Trasporto di materia molecolare: diffusività in gas, liquidi, solidi; legge di Fick; applicazione della legge di Fick in casi semplici; diffusione in presenza di componente stagnante; diffusione e reazione chimica.
- Trasporto di materia per convezione forzata: coefficienti di scambio; analogia tra trasporto di massa e trasporto di calore; coefficienti di scambio volumici; scambio di materia tra fasi; resistenza controllante; cenni al calcolo di scambiatori di materia semplici.
- Trasporto di materia in membrane: applicazioni pratiche di membrane; pressione osmotica; flusso attraverso le membrane; polarizzazione di concentrazione e suo effetto sul flusso di materia.
Controlli dell'apprendimento / Modalità d'esame
Correzione delle esercitazioni svolte durante l'anno ed esame finale. L'esame finale consiste in una prova scritta in cui l'allievo è richiesto di risolvere casi pratici di trasporto di proprietà con l'uso libero di testi e mezzi di calcolo.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

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