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    Andrea UNICH

    Insegnamento di MACCHINE

    Corso di laurea in INGEGNERIA AEROSPAZIALE, MECCANICA, ENERGETICA

    SSD: ING-IND/08

    CFU: 6,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 48,00

    Periodo di Erogazione: Primo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    Principi di funzionamento e caratteristiche delle macchine a fluido e degli impianti motori termici.

    Testi di riferimento

    R. della Volpe, Macchine, Liguori editore, 2011.

    Materiale didattico disponibile sul sito di Ateneo.

    Obiettivi formativi

    Conoscenza delle macchine a fluido, in particolare per quanto riguarda la selezione, l’installazione e la gestione. Conoscenza delle diverse tipologie di impianti motori termici e dei relativi cicli termodinamici, delle loro prestazioni e delle principali applicazioni.

    Prerequisiti

    Chimica, Fisica Tecnica e Misure, Fluidodinamica

    Metodologie didattiche

    Lezione frontale

    Metodi di valutazione

    Esame orale

    Programma del corso

    Macchine a fluido: classificazione delle macchine a fluido, equazione dell’energia meccanica, rendimento adiabatico e politropico di compressione e di espansione, rendimenti di una macchina a fluido, ugelli e diffusori, stadio di una turbomacchina motrice e operatrice, equazione di Eulero per le turbomacchine, triangoli di velocità, effetto dell'angolo 2 e del numero finito di pale sul lavoro trasferito, perdite fluidodinamiche interne, macchine volumetriche.
    Pompe: curve caratteristiche delle pompe dinamiche, similitudine, numero di giri specifico, prevalenza utile e caratteristica di prevalenza di un circuito, selezione di una pompa, stabilità dell’accoppiamento pompa - circuito, pompe in serie e in parallelo, cavitazione, pompe volumetriche alternative e rotative, metodi di regolazione della portata.
    Compressori: curve caratteristiche dei compressori dinamici, pompaggio, bloccaggio, curve caratteristiche dei compressori volumetrici alternativi e rotativi, metodi di regolazione della portata.
    Impianti motori termici: fonti energetiche primarie, conversione di calore in lavoro, ciclo di Carnot, trasformazioni irreversibili, classificazione dei cicli termodinamici di un impianto motore termico, potere calorifico e rapporto aria-combustibile stechiometrico di un combustibile, catena dei rendimenti di un impianto motore termico, consumo specifico di combustibile.
    Impianti con turbina a vapore: ciclo limite di Rankine e di Hirn, rappresentazione del ciclo sui piani (T, s), (h, s), (p, v), lavoro utile e rendimento limite, surriscaldamenti ripetuti, cicli ipercritici, rigenerazione, bilancio termico del condensatore, generatori di vapore e calcolo del loro rendimento, regolazione della potenza.

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    Operating principles and performance of fluid machinery and energy conversion systems.

    Textbook and course materials

    R. della Volpe, Macchine, Liguori editore, 2011.

    Exercises available on the University web site.

    Course objectives

    Expertise in fluid machinery selection, installation and regulation. Expertise in energy conversion systems, thermodynamic cycles, performance and applications.

    Prerequisites

    Chemistry, Applied thermodynamics and measurements

    Teaching methods

    Traditional lecture

    Evaluation methods

    Oral exam

    Course Syllabus

    Fluid machinery: classification, turbomachine stage, Euler equation, isentropic and polytropic efficiency, positive displacement machines.
    Pumps: head, triangles of velocity, ideal head characteristic, friction and shock losses, affinity laws, pump selection, surging, cavitation, pumps in series and in parallel, positive displacement pumps, regulation.
    Compressors: turbocompressors, maps, surging, chocking, reciprocating and rotary compressors, regulation.
    Energy conversion: primary energy sources, First and Second Law of Thermodynamics, Carnot cycle, irreversible processes, ideal and actual cycles, heating value and stoichiometric air/fuel ratio of a fuel, overall efficiency of a heat engine, specific fuel consumption.
    Steam power plants: Rankine cycle, reheat, regenerative Rankine cycle, condenser, steam generators.

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