Guida degli insegnamenti

Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[3I953] - MACCHINE E SISTEMI ENERGETICIFLUID-MACHINES AND ENERGY SYSTEMS [Cognomi M-Z]
Leonardo PELAGALLI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [IT05] INGEGNERIA MECCANICA First Cycle Degree (3 years) - [IT05] MECHANICAL ENGINEERING
Anno di corsoDegree programme year : 3 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2019-2020
Anno regolamentoAnno regolamento: 2017-2018
Obbligatorio
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 72
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-IND/09 - SISTEMI PER L'ENERGIA E L'AMBIENTE

LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

Italiano

Italian


PREREQUISITI PREREQUISITES

Nozioni Fisica Tecnica, Fluidodinamica.

Concepts of Technical Physics, Fluidynamics.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

Lezioni di teoria 60 ore
Esercizi 12 ore

Theory lessons 60 hours
Exercises 12 hours


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES
Conoscenze e comprensione.

L’insegnamento permette di acquisire conoscenze e capacità di comprensione dei principi di funzionamento di macchine a fluido e sistemi energetici.
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.


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

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.


Knowledge and Understanding.

The course gives the knowledge and understanding of the working principles of fluidmachines and energy systems.
The topics treated in the course are the basis for the understanding of the operation of the main traditional energy conversion systems and of the fluid-machines fitted in these plants, covering positive displacement and dynamic, thermal and hydraulic types thus contributing to the specific education of mechanical engineering in thermal fluid-machines design.
This knowledge, integrating that gained in the courses of Fisica Tecnica and Fluidodinamica, permits the student to cope with specific issues of thermodynamics energy conversion systems, environmental effects related to energy production and final use of energy.


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

The student will have the ability assess the energy, economic and environmental performance of fluidmachines and choose the best solution for a given application. These capabilities will consist in a series of skills such as: 1. the ability to choose the fluid machine suitable for a given plant; 2. the determination of the operating point of a machine according to load; 3. the evaluation of the overall performance of an energy conversion system.


Transversal Skills.

Since the performance of a fluid-machine involves mechanical, fluid-dynamical, thermal and environmental topics, the course will contribute to the completion of the student’s basic technical competence by coordinating concepts from different cultural areas and thus enabling the graduates to choose autonomously the methods and techniques most suitable to identify optimum solutions.



PROGRAMMA PROGRAM

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.

Introduction and classification of energy conversion plants and fluid machines. Reminds on thermo- and fluid-dynamic concepts applied to fluid machines. Steam plants: thermodynamical cycles and methods to increase conversion efficiency; steam generator and basics on the other components of the plant. Turbogas plants: thermodynamical cycles and methods to increase conversion efficiency and specific work; basics on turbogas plant components; basics on combined and cogeneration plants. Hydraulic turbines: hydraulic energy exploitation in hydraulic plants; impulse and reaction turbine types. Hydraulic pumps: centrifugal and positive displacement machines; pump's operative point and control flow methods. Positive displacement compressors: functioning and working cycle. Reciprocating internal combustion engines: ideal and indicated reference cycles; fundamental performance indexes definition; torque regulation methods for both compression and spark ignited engines, torque and power curves and road load matching.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION
Modalità 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.

Viene attribuito un voto in trentesimi, con eventuale lode


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.


Learning Evaluation Methods.

The assessment of student's learning will take place by means of an oral preceded by a written pre-test consisting of synthetic answers to three or four questions about basic topics; the overcoming of the pre-test is needed for the admission to the oral examination.


Learning Evaluation Criteria.

The assessment of learning, based on the results of both the written pre-test and the oral exam, consists in verifying: the student's knowledge on the basic concepts connected with the operation of the machines and the energy systems covered during the course, his competence on machine and energy systems configurations and operating conditions, his ability to solve simple numerical problems with correct use of units and order of magnitude.


Learning Measurement Criteria.

A thirty-points scale is used for grading, with possible praise


Final Mark Allocation Criteria.

The outcome of the evaluation is positive if the student proves to have knowledge of all the basic subjects covered in the course. The final evaluation results from the weighted average of a pre-trial written examination (25%) and an oral (75%). To pass the exam both tests have to be positive.
The highest score is achieved by demonstrating in-depth knowledge of the course contents.
Praise is given to students who are particularly brilliant in exposure and/or demonstrate particular mastery of the matters treated in the course, being able to analyze topics not explicitly covered or to treat standard topics in alternative ways.



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

- Materiale didattico disponibile su piattaforma Moodle di Ateneo https://lms.univpm.it - Negri di Montenegro Giorgio, Bianchi Michele, Peretto Antonio, "Sistemi energetici e macchine a fluido (1)", Editore: Pitagora

- Lecturer's notes available on Moodle University piattform https://lms.univpm.it - Negri di Montenegro Giorgio, Bianchi Michele, Peretto Antonio, "Sistemi energetici e macchine a fluido (1)", Editore: Pitagora


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Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2019-2020
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2019-2020

 


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