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Anno Accademico 2009/10
10CINDI
Sistemi energetici
Corso di Laurea in Ingegneria Logistica E Della Produzione - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Manco' Salvatore ORARIO RICEVIMENTO PO ING-IND/08 36 20 0 0 10
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/09 5 B - Caratterizzanti Ingegneria energetica
Obiettivi dell'insegnamento
Il modulo di Sistemi Energetici e il successivo Gestione dei Sistemi Energetici si propongono di fornire agli allievi di Ingegneria Logistica e della Produzione le basi, gli strumenti e le metodologie per affrontare le problematiche energetiche e ambientali di un'azienda con l'obiettivo di ridurre i costi e di consentire lo sviluppo sostenibile dei processi produttivi.
Il modulo di Sistemi Energetici Ŕ un modulo di base che, partendo dai concetti fondamentali della termodinamica, si snoda attraverso le principali tecnologie di conversione dell'energia.
Competenze attese
Scopo del modulo di Sistemi Energetici Ŕ fornire all'allievo elementi per l'analisi dei sistemi energetici, con particolare attenzione a quelli pi¨ diffusi nelle realtÓ aziendali.
Prerequisiti
Chimica, Fisica.
Programma
Fondamenti di termodinamica, macchine termiche e macchine frigorifere.
Trasformazioni di espansione e compressione.
Termodinamica di un flusso compressibile.
Fluidodinamica delle turbomacchine.
Flusso viscoso nei condotti.
Sistemi di pompaggio e di ventilazione.
Richiami di termochimica.
Principi di trasmissione del calore.
Sistemi di produzione e distribuzione del calore.
Programma: informazioni integrative
FONDAMENTI DI TERMODINAMICA, MACCHINE TERMICHE E MACCHINE FRIGORIFERE. Sistemi chiusi e sistemi aperti, forme di energia. Il primo principio per i sistemi chiusi. Le trasformazioni termodinamiche (trasformazione politropica e trasformazione adiabatica reversibile). Il primo principio per i sistemi aperti. Il secondo principio della termodinamica, macchine termiche, rendimento termico, postulato di Kelvin-Plank, macchine frigorifere, coefficiente di prestazione, pompe di calore, postulato di Clausius. Il ciclo di Carnot, i principi di Carnot, scala termodinamica delle temperature. Equazioni di Gibbs. Diagrammi termodinamici.
TRASFORMAZIONI DI ESPANSIONE E COMPRESSIONE. Espansione con scambio di lavoro, recupero termico, i rendimenti delle turbine. Compressione con scambio di lavoro, controrecupero termico, i rendimenti dei compressori. Cenni a espansione e compressione senza scambio di lavoro: ugelli e diffusori.
RICHIAMI DI TERMOCHIMICA. Combustione, aria teorica di combustione, energia massima di una reazione chimica, potere calorifico, temperatura adiabatica di fiamma.
PRINCIPI DI TRASMISSIONE DEL CALORE. Conduzione (casi stazionari unidimensionali: parete multistrato piana, parete multistrato cilindrica), convezione, coefficiente globale di scambio termico, irraggiamento. Scambiatori di calore.
SISTEMI DI PRODUZIONE E DISTRIBUZIONE DEL CALORE. Le caldaie: caldaie a tubi di fumo, caldaie a ritorno di fiamma, mini-generatori di vapore, caldaie in ghisa, caldaie a condensazione, caldaie modulari, confronto tra le differenti tipologie di caldaie sulla base della potenza. I combustibili (solidi, liquidi e gassosi). Bilancio energetico di una caldaia. Vettori energetici. Rendimento medio stagionale di un edificio industriale.
FLUSSO VISCOSO NEI CONDOTTI. Moto laminare e turbolento, numero di Reynolds, moto del fluido in un tubo circolare, il diagramma di Moody.
SISTEMI DI POMPAGGIO E DI VENTILAZIONE. Prevalenza, potenze, rendimenti. Turbopompe e pompe volumetriche. Curve caratteristiche. Cavitazione e NPSH. Similitudine e curve caratteristiche adimensionate. I ventilatori: prestazioni, caratteristica del sistema.
Laboratori e/o esercitazioni
Le esercitazioni in aula consistono nella risoluzione di esercizi di applicazione degli argomenti trattati nelle lezioni ed hanno lo scopo di far acquisire all'allievo padronanza e ordini di grandezza.
Bibliografia
Dispense preparate dal docente, riguardanti lezioni ed esercitazioni.
Controlli dell'apprendimento / ModalitÓ d'esame
La prova d'esame consiste in una prova scritta, eventualmente integrata da una prova orale.
La prova scritta Ŕ articolata in una parte di esercizi e in una di teoria: durante lo svolgimento dei soli esercizi Ŕ consentita la consultazione delle dispense ufficiali (non sono ammessi appunti personali, esercizi svolti, altri libri).
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

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