Macchine A - (5 cfu)

Professore: DA ASSEGNARE

Finalità

Il corso fornisce le conoscenze di base sulla teoria delle Macchine a fluido, intese come impianto per la conversione di energia. All’allievo vengono dapprima fornite le nozioni necessarie alla comprensione dei fenomeni alla base delle principali trasformazioni energetiche, per poi passare all’analisi dell’architettura degli impianti motori termici più comuni.

Programma

Consumi energetici in Italia e nel mondo: fonti energetiche tradizionali e rinnovabili. I sistemi energetici e le macchine a fluido: tipologia e classificazione.
Richiami di termodinamica: 1° e 2° principio, gas e vapori. Applicazioni delle equazioni fondamentali: continuità, energia e quantità di moto. Valutazione del lavoro scambiato nei rotori delle turbomacchine assiali e radiali.
Sfruttamento dell'energia dei combustibili: processi di combustione e proprietà dei combustibili. Bilanci di massa, composizione dei prodotti, rapporto aria/combustibile.
Cicli e pseudocicli termodinamici. Catena dei rendimenti, consumo specifico. Costo dell'energia, coefficiente di utilizzazione.
Macchine operatrici: tipologie, definizione di prevalenza, accoppiamento macchina-circuito. Turbo-operatrici centrifughe. Curve caratteristiche. Pompe: cavitazione ed NPSH.
Compressori dinamici centrifughi e assiali. Stadio assiale: cenni allo stallo ed al pompaggio. Curve caratteristiche delle macchine pluristadio: choking e campo di funzionamento.
Impianti motori a vapore: circuito elementare, cicli a vapor saturo e surriscaldato. Generatori di vapore: tipologia e schemi di massima. Rendimento del generatore di vapore. Surriscaldatori ed economizzatori. Preriscaldatori d'aria. Il condensatore e le torri di raffreddamento. Il degasatore. La rigenerazione.
Turbine a gas, cicli di riferimento, rendimento e lavoro unitario, ottimizzazione. Rapporto aria-combustibile, camere di combustione. Problemi delle alte temperature, raffreddamento delle pale, materiali.

Attività d'esercitazione

Applicazioni numeriche delle equazioni fondamentali
Applicazioni numeriche sui cicli a vapore
Applicazioni numeriche sull'accoppiamento macchina operatrice-circuito

Modalità d'esame

Orale

Propedeuticità

Fisica Tecnica

Testi consigliati

C. Caputo – Gli impianti convertitori di energia – Masson, Milan
C. Caputo – Le macchine volumetriche – Masson, Milano
C. Caputo – Le turbomacchine – Masson, Milano

Testi d'approfondimento

O. Acton, C. Caputo – Macchine a fluido – Collana UTET
G. Morandi – Macchine ed apparecchiature a vapore e frigorifere – Pitagora, Bologna


Ultimo aggiornamento: 02-10-2003


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