Il corso fornisce le basi della fluidodinamica e dello scambio termico convettivo, competenze necessarie per progettare e analizzare impianti energetici basati su processi e componenti che implichino la generazione, il trasporto o l’utilizzo di energia attraverso la movimentazione di fluidi.

Attraverso questo corso lo studente apprende a lezione le principali conoscenze di fluidodinamica dei flussi incomprimibili, interni ed esterni, in condizioni sia laminari sia turbolente, con particolare enfasi sui problemi di strato limite. A seguire quelle basi, apprende i fondamenti dei relativi fenomeni di scambio termico convettivo. Lo studente acquisisce inoltre nelle esercitazioni l’abilità di risolvere semplici problemi di termofluidodinamica, formulando in modo critico le opportune ipotesi e scegliendo l’approccio piu’ opportuno fra quelli presentati nel corso.

Trasmissione del calore per conduzione e irraggiamento. Termodinamica. Corsi di base di Analisi I e II, Geometria, Fisica I e II.

Il corso è organizzato in due parti: A) Fluidodinamica (circa 60% delle ore) B) Scambio termico convettivo (circa 40% delle ore). Argomenti: Parte A - Introduzione al corso - I fluidi nell’energetica - Statica dei fluidi - Cinematica dei fluidi - Leggi di conservazione in forma integrale (volumi di controllo) - Leggi di conservazione in forma differenziale I (flussi viscosi) - Flussi interni - Leggi di conservazione in forma differenziale II (flussi non viscosi, teoria del potenziale) - Flussi esterni Parte B - Introduzione alla convezione - Convezione in flussi esterni - Convezione in flussi interni - Cenni alla convezione naturale e allo scambio termico in miscele bifase

Sono previste lezioni teoriche per circa il 50% delle ore del corso; il restante 50% è dedicato a esercitazioni numeriche sugli argomenti trattati nelle lezioni teoriche e a un'esperienza di laboratorio di 2 ore sulla misura di cadute di pressione in componenti di un circuito che usa acqua come fluido di processo.

- B.R. Munson et al., Munson, Young and Okiishi's Fundamentals of Fluid Mechanics, International Adaptation, 9th Edition (Wiley, 2021). Capp. 1-9. - F.P. Incropera et al., Incropera’s Principles of Heat and Mass Transfer, 8th edition, Global edition (Wiley, 2017). Capp. 6-10.

Slides; Libro di testo; Esercizi; Esercizi risolti;

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa;

Exam: Written test; Optional oral exam;

... - In una prima prova, scritta e della durata massima di 2.5 ore, viene chiesto allo studente di risolvere degli esercizi (ispirati al repertorio presentato nei due testi succitati), giustificando i metodi utilizzati per la loro soluzione e commentando i risultati ottenuti; possono inoltre essere richieste elaborazioni dei dati sperimentali analoghe a quelle proposte nelle esercitazioni di laboratorio. Non è consentito l’utilizzo di appunti personali, slide, eserciziari o libri di testo durante la prova. Obiettivo di questa prova è accertare la capacità di risolvere semplici problemi di fluidodinamica e termofluidodinamica che richiedano di applicare gli approcci risolutivi imparati durante le esercitazioni. - Se lo studente ottiene una valutazione dello scritto inferiore a 28/30, l’esame si conclude con quella valutazione. - Nel caso di una valutazione dello scritto uguale o superiore a 28/30, lo studente viene convocato a sostenere anche una prova orale, che consiste in una discussione su argomenti di teoria svolti a lezione. In caso di mancata partecipazione alla prova orale, lo studente dovra' sostenere nuovamente la prova scritta.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.