Facoltà di Ingegneria - Guida degli insegnamenti (Syllabus)

Programma

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Macchine e Sistemi Energetici (A/L)
Fluid-Machines and Energy Systems
Flavio Caresana

Sede Ingegneria
A.A. 2016/2017
Crediti 9
Ore 72
Periodo I
Lingua ITA

Prerequisiti
Nozioni di base di fisica tecnica e fluidodinamica

Risultati di apprendimento attesi
CONOSCENZE E COMPRENSIONE:
L’insegnamento permette agli studenti di acquisire conoscenze e capacità di comprensione dei principi di funzionamento di macchine a fluido e sistemi energetici. Essendo le prestazioni delle macchine dipendenti da scelte meccanico-strutturali, fluidodinamiche, termiche e ambientali l’insegnamento contribuirà al completamento della formazione tecnica degli studenti coordinando concetti derivanti da diverse aree culturali. Gli argomenti affrontati costituiranno la base per la comprensione del funzionamento dei principali impianti tradizionali di conversione energetica e delle macchine volumetriche e dinamiche, di tipo termico e idraulico in essi inserite contribuendo alla formazione specifica dell'ingegneria meccanica nell'ambito della progettazione delle macchine termiche e a fluido. Tali conoscenze, integrando le nozioni acquisite negli insegnamenti di Fisica Tecnica e Fluidodinamica, mettono gli studenti in grado di affrontare tematiche specifiche alla conversione termodinamica delle varie forme di energia, agli effetti ambientali connessi alla produzione energetica ed agli usi finali dell’energia
CAPACITA' DI APPLICARE LE CONOSCENZE:
Lo studente dovrà avere la capacità di procedere alla valutazione delle prestazioni energetiche, economiche e ambientali di macchine a fluido e sistemi energetici e scegliere le soluzioni più idonee in relazione all'utilizzo. Tali capacità si estricheranno attraverso una serie di abilità quali: 1. La capacità di scegliere la macchina a fluido adatta ad un dato impianto; 2. la determinazione del punto di funzionamento di una macchina motrice o operatrice in base al carico ad essa imposto; 3. la valutazione delle prestazioni globali di un impianto di conversione energetica.
COMPETENZE TRASVERSALI:
L’insegnamento contribuirà a consolidare le capacità degli studenti di fare scelte autonome riguardo ai metodi ed alle tecniche più opportune per individuare le migliori soluzioni nel campo delle macchine a fluido e dei sistemi energetici

Programma
Introduzione e classificazione degli impianti di conversione energetica e delle macchine che in essi sono inseriti. Richiami di termofluidodinamica applicata alle macchine. Impianti motori a vapore: cicli di riferimento e metodi per incrementare il rendimento di conversione; generatore di vapore e cenni sugli altri componenti d'impianto. Impianti motori a gas: cicli di riferimento e metodi per incrementare il rendimento di conversione ed il lavoro specifico; nozioni di base sui componenti di un turbogas; cenni su impianti combinati e cogenerativi. Macchine idrauliche motrici: principi di sfruttamento dell´energia idraulica; turbine ad azione e turbine a reazione. Macchine idrauliche operatrici: classificazione e generalità; pompe centrifughe e volumetriche; punto di funzionamento in un impianto e metodi di regolazione della portata. Compressori volumetrici: principio di funzionamento e ciclo di lavoro. Motori alternativi a combustione interna: cicli di riferimento ideali e ciclo indicato; definizione dei fondamentali indici prestazionali; metodi di regolazione tipici di motori ad accensione comandata e spontanea; curve caratteristiche e esempio di applicazione con carico stradale.

Modalità di svolgimento dell'esame
METODI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
La valutazione del livello di apprendimento degli studenti avverrà per mezzo di una prova orale a cui si verrà ammessi previa il superamento di una prova scritta di pre-esame consistente nel rispondere sinteticamente a tre o quattro domande su argomenti di base.

CRITERI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
La valutazione dell'apprendimento avverrà verificando, prima nello scritto di pre-esame e poi durante il colloquio, che l'allievo abbia ben chiari i concetti di base connessi con il funzionamento delle macchine e dei sistemi energetici trattati durante il corso. L'allievo dovrà aver acquisito competenza riguardo le loro configurazioni costruttive e condizioni operative e altresì dovrà dimostrare di conoscere l'ordine di grandezza dei principali parametri che ne descrivono il funzionamento.

CRITERI DI MISURAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Il grado di apprendimento verrà misurato in trentesimi. Il superamento dell'esame si ottiene con un voto minimo di 18/30, il voto più alto è 30/30, studenti particolarmente brillanti potranno vedersi attribuita anche la lode; la valutazione finale risulta dalla media pesata tra prova scritta di pre-esame (25%) e prova orale (75%); per il superamento dell'esame entrambe le prove dovranno essere sufficienti.

CRITERI DI ATTRIBUZIONE DEL VOTO FINALE
Affinchè l'esito finale della valutazione sia positivo lo studente dovrà dimostrate di non avere lacune sulle conoscenza di base trattate nel corso; la valutazione massima è raggiunta dimostrando una conoscenza approfondita dei contenuti del corso; la lode è riservata agli studenti che, avendo svolto l’orale in modo corretto e con buon grado di approfondimento, abbiano dimostrato anche una particolare brillantezza nella esposizione e/o abbiano dimostrato particolare padronanza della materia sapendo utilizzare le competenze acquisite anche per analizzare argomenti non espressamente trattati nel corso o trattando gli stessi in maniera alternativa a quella proposta durante il corso.

Testi consigliati
- Materiale fornito dal docente. - Negri di Montenegro Giorgio, Bianchi Michele, Peretto Antonio, “Sistemi energetici e macchine a fluido (1)“, Editore: Pitagora.

Corsi di laurea
  • Ingegneria Meccanica (Corso di Laurea Triennale (DM 270/04))




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