Insegnamento MACCHINE
| Nome del corso di laurea | Ingegneria industriale |
|---|---|
| Codice insegnamento | 70300012 |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| Docente responsabile | Francesco Fantozzi |
| CFU | 12 |
| Regolamento | Coorte 2022 |
| Erogato | Erogato nel 2024/25 |
| Erogato altro regolamento | Informazioni sull'attività didattica |
| Anno | 3 |
| Periodo | Annuale |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa integrata |
| Suddivisione |
IMPIANTI DI CONVERSIONE DELL'ENERGIA
| Codice | 70002806 |
|---|---|
| CFU | 6 |
| Docente responsabile | Francesco Fantozzi |
| Docenti |
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| Ore |
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| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Ingegneria energetica |
| Settore | ING-IND/08 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
MACCHINE A FLUIDO
| Codice | 70034406 |
|---|---|
| CFU | 6 |
| Docente responsabile | Mauro Zampilli |
| Docenti |
|
| Ore |
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| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Ingegneria energetica |
| Settore | ING-IND/08 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | - Introduzione allo studio delle macchine a fluido. - Turbomacchine motrici a fluido comprimibile. - Turbomacchine operatrici a fluido comprimibile. - Turbomacchine motrici a fluido incomprimibile. - Turbomacchine operatrici a fluido incomprimibile. - Macchine volumetriche motrici e operatrici. |
| Testi di riferimento | Appunti delle lezioni. Testo di riferimento: C. Caputo, Le Turbomacchine, Ambrosiana 1994 Testi per consultazione: - V. Dossena et al., Macchine a fluido, Città Studi Edizioni, 2° edizione, 2020 - G. Bidini, Turbomacchine, Ed. Anteo, Perugia, 2008 - G. Manfrida, S. Stecco, Le Turbomacchine, Pitagora Ed. 1993 - G. Cornetti, F. Millo, Macchine Idrauliche, Il Capitello, Torino, 2015 |
| Obiettivi formativi | Acquisire competenze tecniche e progettuali relative allo studio, la scelta e il dimensionamento di macchine a fluido operatrici e motrici |
| Prerequisiti | Conoscenza dei contenuti dei Corsi di Fisica, Fisica Tecnica a Analisi Matematica. |
| Metodi didattici | - Lezioni teoriche - Esercitazioni teorico-pratiche. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | - Prova Scritta - Prova orale Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa |
| Programma esteso | - Introduzione e classificazione delle Macchine a Fluido: macchine dinamiche e volumetriche, motrici ed operatrici, a fluido incomprimibile e comprimibile. Caratteristiche cinematiche dei campi di moto. Equazioni di base della fluidodinamica: quantità di moto ed energia, nelle varie forme. Richiami termodinamica: 1° principio per sistemi aperti e chiusi, 2° principio. Proprietà dei fluidi reali, calori specifici. Equazioni di stato per gas e liquidi (ideali e reali). Trasformazioni termodinamiche e piani termodinamici. Lavoro di compressione ed espansione. Palettature e fenomenologia dell'efflusso. Profili di pressione e generazione del carico palare. - Turbomacchine motrici a fluido comprimibile: turbine a vapore e turbine a gas. Fluidodinamica degli ugelli di espansione e delle schiere rotoriche e statoriche; grandezze statiche e totali; equazioni di Hugoniot; cono di Stodola, criteri di dimensionamento degli ugelli; triangoli di velocità; scambio di lavoro fluido/paletta; grado di reazione; rendimento di palettatura; gradi di reazione notevoli; rendimento volumetrico; effetto dell'umidità del vapore; turbine multi-stadio; turbine a salti di pressione e di velocità; effetti tridimensionali; regolazione delle turbine per laminazione e parzializzazione. Cenno alle turbine a flusso radiale. Stadi di turbine a vapore e stadi di turbine a gas. Dimensionamento di un singolo stadio ad azione pura ed uno a grado di reazione 0.5. Dimensionamento di una turbina multistadio ad azione a salti di velocità (Ruota Curtis). - Turbomacchine operatrici a fluido comprimibile: compressori centrifughi e compressori assiali. Introduzione ai compressori centrifughi; palettatura; triangoli di velocità; analisi adimensionale; coefficienti di portata e di pressione; curve caratteristiche; slip factor; genesi del carico palare, diffusore e voluta. Dimensionamento di un compressore centrifugo. Introduzione ai compressori assiali; palettatura; triangoli di velocità; coefficienti di portata e di pressione; curve caratteristiche. Dimensionamento di uno stadio di compressore assiale. Fenomenologia dell'efflusso nel vano interpalare. Compressori inseriti in un circuito: pompaggio e stallo. - Teoria della similitudine, analisi dimensionale. Raggruppamenti. adimensionali notevoli: numeri di Reynolds, di Mach, numero di giri specifico, coefficienti di portata e di pressione. - Turbomacchine motrici a fluido incomprimibile: turbine idrauliche. Equazioni caratteristiche per flusso incomprimibile; teorema di Bernoulli. Introduzione all'energia idroelettrica; caratteristiche generali delle turbine idrauliche; Turbine Pelton, Francis e Kaplan: Grado di reazione; triangoli di velocità; analisi dimensionale, tipologie costruttive e caratteristiche. Impiego dei diffusori allo scarico per il recupero energetico nelle turbine idrauliche a reazione. Dimensionamento di una turbina Pelton e di una Turbina Francis con il diffusore allo scarico. - Turbomacchine operatrici a fluido incomprimibile: pompe. Pompe centrifughe: descrizione e analogie pompa-compressore centrifugo. Palettatura, triangoli di velocità. Curva caratteristica di una pompa e confronto curva della macchina e curva dell’impianto. Stabilità operativa della pompa in condizioni fuori progetto. Cavitazione. Condizione di non cavitazione in un impianto. NPSH. Analisi di pompe in circuito, pompe in serie ed in parallelo. Dimensionamento di una pompa centrifuga. |