ITALIANO

1. Termodinamica applicata
2. Applicazioni di termodinamica: cicli diretti ed inversi
3. Applicazioni di termodinamica: Aria umida
4. Trasmissione del calore: conduzione, irraggiamento, convezione, meccanismi combinati

Testo: A. Cesarano, P. Mazzei: Elementi di termodinamica applicata, Liguori Editore, Napoli, 1987.

Testo: A. Carotenuto, F. Cascetta, A. Cesarano, O. Manca: Esercitazioni di termodinamica, Ed. CUEN, Napoli, 1988.

Testo: R. Mastrullo, P. Mazzei, R. Vanoli: Termodinamica per ingegneri-Applicazioni, Liguori Editore, Napoli, 1996.

Testo: A. Carotenuto, F. Cascetta, A. Cesarano, O. Manca: Elementi di trasmissione del calore, Ed. EDISU, Napoli, 1992.

 Testo: Cascetta F., Musto M., Rotondo G.: Applicazioni numeriche di trasmissione del calore, Aracne Editrice, Roma, 2010.

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti le nozioni di base relative ai concetti di termodinamica applicata e di trasmissione del calore.
Al termine dell'insegnamento, lo studente deve:
1) conoscere, saper descrivere e risolvere semplici casi applicativi di termodinamica, basati fondamentalmente sui bilanci di massa, di energia e di entropia;
2) possedere capacità di comprensione nella lettura e studio di libri di testo specialistici e riviste nel settore della termodinamica applicata e della trasmissione del calore;
3) essere capace di applicare le conoscenze acquisite e le capacità di comprensione in maniera tale da dimostrare un approccio professionale; possedere le competenze adeguate per individuare e risolvere problematiche di inerenti la termodinamica applicata (bilanci di massa, energia ed entropia) e la trasmissione del calore (calcolo delle potenze termiche trasmesse in conduzione, convezione e irraggiamento).

Lo studente deve conoscere gli elementi fondamentali di Analisi matematica e di Fisica;
Deve conoscere i principi elementari della meccanica.

Le lezioni frontali e le esercitazioni sono tenute dal docente ufficiale; i moduli didattici sono tipicamente articolati in 2 ore (120 min).
Le esercitazioni numeriche sono previste su tutti gli argomenti trattati e sono parte integrante del corso e sono svolte nell'orario assegnato all'insegnamento.

L'esame si compone di due parti: una prova scritta (selettiva), superato la prova scritta è previsto un colloquio orale per la valutazione finale.
Le prove scritte sono fissate con cadenza pressocché mensile (ad esclusione della pausa estiva).
Sia la prova scritta che quella orale vertono su:
- verifica dell'apprendimento di un argomento nell'ambito della parte 'Fondamenti di Termodinamica applicata' (vedi programma)
- verifica dell'apprendimento di un argomento nell'ambito della parte 'Applicazioni di termodinamica: Ciclo Rankine' (vedi programma)
- verifica dell'apprendimento di un argomento nell'ambito della parte 'Applicazione di termodinamica: Aria umida' (vedi programma)
- verifica dell'apprendimento di un argomento nell'ambito della parte 'Elementi di trasmissione del calore' (vedi programma)

Il docente è disponibile, nell'orario di ricevimento o via email (Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.), a fornire materiale didattico di supporto ai testi ufficiali per eventuali approfondimenti.

1. Termodinamica applicata

Concetti e definizioni di base. Equazioni di bilancio di massa, energia ed entropia per sistemi chiusi e sistemi aperti (prima e seconda legge della termodinamica per sistemi chiusi e sistemi aperti). Alcune conseguenze della prima e seconda legge. Termodinamica degli stati. Prinicpi di conversione dell'energia. Macchina termica a ciclo diretto e inverso

2. Applicazioni di termodinamica

Introduzione ai componenti ed ai sistemi termodinamici. Generalità sulle macchine a fluido dinamiche. Turbina a vapore e turbina a gas. Pompa. Compressore. Scambiatori di calore. Valvola di laminazione. Impianto motore a vapore: ciclo endoreversibile di Rankine; rendimento termodinamico e metodi per il suo miglioramento. Impianti operatori a vapore: impianti frigoriferi e a pompa di calore.

3. Aria umida

Generalità e definizioni. Proprietà e trasformazioni fondamentali: bilanci di energia e di massa. Diagramma psicrometrico. Semplice riscaldamento e raffreddamento. Mescolamento adiabatico. Raffreddamento con deumidificazione. Riscaldamento ed umidificazione. Umidificazione adiabatica.

4. Trasmissione del calore

Introduzione e generalità. Conduzione in lastra piana indefinita. Parete serie e parete parallelo. Profili di temperatura. Conduzione in simmetria cilindrica. Irraggiamento: leggi fondamentali, coefficienti di assorbimento, riflessione e trasmissione. Superfici reali ed ideali. Fattore di configurazione. Bilanci di energia nello scambio termico radiativo. Convezione: concetti fondamentali, convezione naturale e forzata; correlazioni dimensionali nella convenzione. Meccanismi combinati di trasmissione del calore.

Italian

1. Applied thermodynamics
2. Thermodynamic applications: direct and inverse cycles
3. Thermodynamic applications: Moist air
4. Heat transfer: conduction, radiation, convection, combined mechanisms

A. Cesarano, P. Mazzei: Elementi di termodinamica applicata, Liguori Editore, Napoli, 1987.

A. Carotenuto, F. Cascetta, A. Cesarano, O. Manca: Esercitazioni di termodinamica, Ed. CUEN, Napoli, 1988.

R. Mastrullo, P. Mazzei, R. Vanoli: Termodinamica per ingegneri-Applicazioni, Liguori Editore, Napoli, 1996.

A. Carotenuto, F. Cascetta, A. Cesarano, O. Manca: Elementi di trasmissione del calore, Ed. EDISU, Napoli, 1992.

Cascetta F., Musto M., Rotondo G.: Applicazioni numeriche di trasmissione del calore, Aracne Editrice, Roma, 2010.

The course aims to provide students with the basic notions relating to the concepts of applied thermodynamics and heat transfer.
At the end of the course, the student must:
1) know, be able to describe and solve simple applications of thermodynamics, fundamentally based on mass, energy and entropy balances;
2) possess comprehension skills in reading and studying specialist textbooks and magazines in the field of applied thermodynamics and heat transfer;
3) be able to apply acquired knowledge and understanding in a way that demonstrates a professional approach; possess the appropriate skills to identify and resolve problems relating to applied thermodynamics (mass, energy and entropy balances) and heat transfer (calculation of thermal powers transferred in conduction, convection and radiation);

The student must know the fundamental elements of Mathematical Analysis and Physics;
Must know the elementary principles of mechanics.

The lectures and exercises are held by the official teacher; the teaching modules are typically divided into 2 hours (120 min).
Numerical exercises are provided on all the topics covered and are an integral part of the course and are carried out in the time assigned to the teaching.

The exam consists of two parts: a written (selective) test; once the written test is passed, an oral interview is scheduled for the final evaluation.
The written tests are scheduled almost monthly (with the exception of the summer break).
Both the written and oral tests focus on:
- verification of learning of a topic within the 'Fundamentals of Applied Thermodynamics' part (see programme)
- verification of learning of a topic within the part 'Applications of thermodynamics: Rankine cycle' (see programme)
- verification of learning of a topic within the part 'Application of thermodynamics: Moist air' (see programme)
- verification of learning of a topic within the 'Heat transfer elements' part (see programme)

The teacher is available, during office hours or via email (Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.), to provide teaching material to support the official texts for any further information.

1. Applied thermodynamics
Basic concepts and definitions. Mass, energy and entropy balance equations for closed systems and open systems (first and second laws of thermodynamics for closed systems and open systems). Some consequences of the first and second laws. Thermodynamics of states. Energy conversion principles. Direct and reverse cycle heat machine

2. Thermodynamic applications
Introduction to thermodynamic components and systems. General information on dynamic fluid machines. Steam turbine and gas turbine. Pump. Compressor. Heat exchangers. Rolling valve. Steam engine system: endoreversible Rankine cycle; thermodynamic efficiency and methods for its improvement. Steam operating systems: refrigeration and heat pump systems.

3. Moist air
General information and definitions. Fundamental properties and transformations: energy and mass balances. Psychrometric chart. Simple heating and cooling. Adiabatic mixing. Cooling with dehumidification. Heating and humidification. Adiabatic humidification.

4. Heat transfer
Introduction and general information. Indefinite flat plate conduction. Series wall and parallel wall. Temperature profiles. Conduction in cylindrical symmetry. Radiation: fundamental laws, absorption, reflection and transmission coefficients. Real and ideal surfaces. Configuration factor. Energy balances in radiative heat transfer. Convection: fundamental concepts, natural and forced convection; dimensional correlations in the convention. Combined heat transfer mechanisms.