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Anno Accademico 2015/16
12BNINE
Macchine
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Dongiovanni Claudio ORARIO RICEVIMENTO AC ING-IND/08 72 24 4 0 18
Mittica Antonio ORARIO RICEVIMENTO PO ING-IND/08 72 24 4 0 17
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/08 10 B - Caratterizzanti Ingegneria meccanica
Presentazione
L'insegnamento si propone di analizzare gli aspetti costruttivi, i principi di funzionamento e le prestazioni delle macchine a fluido, turbomacchine e macchine volumetriche, in condizioni di funzionamento nominale e 'fuori progetto', dei relativi impianti e la loro regolazione. In particolare, saranno trattati gli impianti di turbine a vapore, a gas, a ciclo combinato gas-vapore ed i relativi componenti statici e dinamici, le macchine idrauliche con relativi impianti, le trasmissioni idrostatiche ed idrodinamiche, i motori alternativi a combustione interna.
Risultati di apprendimento attesi
Il corso parte dai complementi di termodinamica e meccanica dei fluidi, esaminati e sottolineati dal punto di vista che più interessa nello studio delle macchine e dei sistemi energetici a fluido. Applicando con sistematicità i principi della termofluidodinamica-energetica ai sistemi di conversione dell'energia ed ai loro componenti, il corso presenta gli aspetti formativi necessari per consentire allo studente il progetto di massima e/o la scelta di una turbomacchina, di un motore a combustione interna e, più in generale, di un impianto motore oppure operatore, in relazione alla rispettiva utilizzazione. Il corso fornisce non solo le nozioni per affrontare e risolvere autonomamente problematiche specifiche di progetto, di regolazione e controllo delle macchine e dei sistemi energetici, ma anche le conoscenze di base per studiare ed approfondire problematiche di macchine a fluido per impieghi più specialistici.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Sono necessarie le conoscenze di base delle Macchine a Fluido, nonché quelle derivanti dai Corsi che trattano la Termodinamica, la Termocinetica, la Meccanica Applicata alle Macchine e la Meccanica dei Fluidi.
Programma
PROGRAMMA (Prof. A. Mittica)
- Leggi di conservazione per processi reali in sistemi a fluido e applicazioni ai motori termici e alle turbomacchine. Interazione entropica e legge di evoluzione dell’energia per sistemi chiusi e aperti.
- Combustione a volume costante e a pressione costante. Combustione in flusso stazionario.
- Instabilità di funzionamento e regolazione dei turbocompressori di gas.
- Compressori alternativi, rotativi a palette e Roots e loro regolazione.
- Turbine idrauliche; turbopompe radiali ed assiali; turbomacchine reversibili.
- Pompe e motori volumetrici idraulici; trasmissioni idrostatiche di coppia; giunti idraulici e convertitori idrodinamici di coppia.
- Organizzazione delle turbine a vapore multistadio.
- Analisi delle prestazioni ‘fuori progetto’ di una palettatura. Calcolo e rappresentazione del campo di funzionamento di una turbomacchina. Formule semplificate per calcolo delle prestazioni di una turbomacchina; cono dei consumi.
- Metodi di regolazione delle turbine a vapore. Campo di regolazione di turbine a contropressione e ad estrazione.
- Prestazioni di impianti di turbine a gas. Impianti avanzati di turbine a gas. Impianti a ciclo combinato gas-vapore; generatori di vapore a ricupero ad una e a due pressioni.
- Regolazione delle turbine a gas e degli impianti a ciclo combinato gas-vapore.
- Motori alternativi a combustione interna: analisi dei rendimenti ideale, limite, interno e organico. Ciclo di lavoro indicato. Coefficiente di riempimento. Influenza delle condizioni ambiente sulle prestazioni. Caratteristica meccanica e regolazione di motori ad accensione comandata e ad accensione per compressione. Sovralimentazione di motori a combustione interna.
- Combustione e gasdinamica in motori ad accensione comandata e in motori Diesel. Sistemi di iniezione per motori Diesel.
- Emissioni inquinanti da motori a combustione interna: formazione e tecniche per la loro riduzione.
Organizzazione dell'insegnamento
Esercitazioni: le esercitazioni in aula consistono nello svolgimento di esercizi e problemi pratici in applicazione dei concetti trattati a lezione, con lo scopo sia di fornire gli ordini di grandezza dei parametri, sia di migliorare il grado di apprendimento.

Laboratori: visita delle sale prova motori e relative attrezzature di rilievi dinamometrici e di emissioni inquinanti; banco prova iniettori presso il laboratorio di Macchine del Dipartimento Energia. Rilievo della caratteristica meccanica di un motore alternativo a combustione interna.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
a) Testi di riferimento:
- A.E. Catania, Complementi di Macchine, Ed. Levrotto & Bella, Torino, 1979.
- G. Ferrari, Motori a combustione interna, Il Capitello, 1995.
- G. Lozza, Turbine a gas e cicli combinati, Progetto Leonardo, 2007.

b) Appunti disponibili presso il Centro Stampa del Politecnico:
- A.E. Catania, Turbocompressori, ACSV (Appunti dai Corsi Seminariali di Vercelli), Ed. CGVCU (Comitato per la Gestione in Vercelli dei Corsi Universitari), 1990.
- A.E. Catania, Compressori volumetrici, ACSV, Ed. CGVCU, 1991.
- A.E. Catania, Turbine idrauliche, ACSV, Ed. CGVCU, 1992.
- A. Mittica, Turbomacchine idrauliche operatrici, ACV, Ed. CGVCU, 1994.
Criteri, regole e procedure per l'esame
L’esame consiste in una prova scritta ed una orale.
Prova scritta: si svolge in due ore e venti. Consiste nello svolgimento di due esercizi numerici su impianti o macchine a fluido relativi ad argomenti svolti durante il corso. L'esame di Macchine incomincia quando il candidato consegna l'elaborato al termine della prova scritta.
Prova orale: consiste in una possibile discussione della prova scritta e nel rispondere a domande su due o più argomenti di teoria trattati a lezione.
Il voto di esame è determinato in base al risultato delle prove sostenute.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2015/16
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