Macchine - Proff. Ingg. M. Gambini – M. Vellini

REGOLAMENTO1. Per superare l’esame di Macchine è necessario:

• superare una prova scritta • sostenere, previa prova scritta sufficiente, una prova orale

2. Per partecipare alla prova scritta è necessaria l’iscrizione. La mancata prenotazione non dà diritto a sostenere la prova. Le prenotazioni si effettuano on-line, attraverso il sito DELPHI

3. Le prove scritte positive vengono annullate se non si sostiene l’orale nella corrispondente sessione di esami.

4. Per l’esame di Macchine (6 CFU) sono previsti:• due appelli (prova scritta + prova orale) a luglio 2012• due appelli (prova scritta + prova orale) a settembre 2012• due appelli (prova scritta + prova orale) a febbraio 2013

MACCHINE (6 CFU)

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MACCHINE (6CFU)

PROGRAMMA1) Termofluidodinamica delle macchineIl principio della conservazione e dell’equivalenza: il 1° Principio della Termodinamica. Il Principiodell’Evoluzione e le irreversibilità: il 2° Principio della Termodinamica. L’equazione dell’energia intermini termodinamici e meccanici.Proprietà dei fluidi tecnici. Le trasformazioni dei fluidi tecnici: lavoro scambiato, rendimento epotenza nelle fasi di compressione ed espansione.Elementi di fluidodinamica applicata allo studio delle macchine: efflusso di fluidi comprimibili eincomprimibili nei condotti, le equazioni cardinali dell’efflusso, espressione termo-fluidodinamicadell’equazione dell’energia, scambio di lavoro fluido-macchina.2) Le macchine a fluidoGeneralità e classificazione delle macchine a fluido. Principi di funzionamento delle macchinedinamiche e volumetriche.Le macchine dinamiche: macchine motrici (turbine a fluido comprimibile) ed operatrici (pompe).Elementi di macchine volumetriche operatrici (pompe e compressori alternativi e rotativi).3) Le apparecchiature di scambio termicoElementi di scambio termico: conduzione, convezione e irraggiamento. Equazioni cardinali degliscambiatori di calore a superficie. Principali configurazioni costruttive degli scambiatori di calore.Testi consigliatiM. Gambini, M. Vellini – Appunti per le lezioni di Macchine

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CENTRALI TERMOELETTRICHE (12CFU) - LM

Panoramica sui fabbisogni di energia, sulle fonti energetiche e sui sistemi di conversionedell’energia. Metodologie di analisi degli impianti di conversione dell’energia. Analisi diprimo e secondo principio.Metodologie di analisi tecnico-economica: rendimento globale, costi fissi e costi variabiliin una centrale termoelettrica, costo dell’elettricità prodotta. Emissioni ed inquinantiprodotti da centrali termoelettriche alimentate a combustibili fossili.

Centrali termoelettriche convenzionali: centrali termoelettriche a vapore, centralitermoelettriche con turbine a gas, centrali termoelettriche a ciclo combinato gas-vapore,produzione combinata di energia elettrica e termica: la cogenerazione.Centrali termoelettriche avanzate e/o innovative: impianti combinati integrati consistemi di gassificazione del carbone (IGCC), cicli misti gas-vaporeSistemi per la cattura della CO2 nelle centrali termoelettriche

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ENERGIACapacità di un sistema di compiere lavoro

(Lavoro: atto di produrre un cambiamento diconfigurazione in un sistema)

Grandezza fisica connessa al movimento realeo potenziale, macro o microscopico, di unsistema

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ENERGIAL’energia posseduta e/o liberata da un sistema può presentarsi in varieforme:

movimento energia cineticaposizione energia potenziale

deformazione energia elastica

agitazione molecolare energia termica

reazioni chimiche energia chimica

reazioni nucleari energia nucleare

cariche elettriche energia elettrica

campi elettromagnetici energia elettromagnetica

vita energia biochimica

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• Energia elettrica

Le fonti di energia vengono sfruttate per produrreenergia in forma utile all’uomo

• Energia meccanica

• Energia termica

“forza motrice” di macchine, apparecchiature, dispositivi vari

illuminazionecalore per processi civili e industriali, produzione di freddo per scopi civili e industriali

per la trazione, la propulsione, etc

calore per usi civili e industriali

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