Fisica Tecnica Ambientale 2012/2013

FISICA TECNICA per Ingegneria Civile & Ambientale

Programma del Corso – A.A. 2012 - 2013

C.F.U.  9 – n.90 ore di lezione

Docente: ing. Sandra Corasaniti

TERMODINAMICA Grandezze fisiche e unità di misura - Primo Principio della termodinamica – Sistemi aperti – Irreversibilità - Secondo principio della termodinamica - Entropia e sorgenti entropiche – Sistemi chiusi motore e frigorifero – Ciclo di Carnot - Sistemi aperti: espansore, compressore, valvola di laminazione e tubo di efflusso – Equazioni generali del lavoro scambiato - Proprietà delle sostanze – Coefficienti di dilatazione e compressione – Coefficienti calorimetrici – Relazioni tra calori specifici e dipendenza da p e v - Gas perfetti – Diagrammi termodinamici - Trasformazioni termodinamiche – Impianti motore a gas - Impianti motore a vapore – Impianti frigoriferi –Impianti a ciclo combinato, di cogenerazione e trigenerazione -  Psicrometria – Trasformazioni dell’aria umida

Bibliografia di riferimento

            F. Gori  “Lezioni di Termodinamica” – Città Studi Edizioni, 2000

TERMOFLUIDODINAMICA

Cenni di termofluidodinamica - Equazione di continuità - Equazione dell’energia - Pressione nei fluidi in movimento - Moto dei fluidi (eq. di Newton) - Tubo di Pitot - Tubo di Venturi - Definizione del termine attrito – Formula di Darcy- Weissbach per la determinazione delle perdite di carico distribuite in un fluido in moto all’interno di un condotto – Perdite di carico localizzate - Potenza del propulsore - Moto con notevoli differenze di temperatura – Metanodotto

Bibliografia di riferimento

            Dispense di Termofluidodinamica

TERMOCINETICA Modalità di trasmissione del calore - Leggi fondamentali dello scambio termico Conduzione. Conduzione in regime stazionario. Conduzione monodimensionale in regime permanente -Pareti geometricamente semplici - Parete piana - Cilindri cavi - Strutture composte - Pareti piane composte - Cilindri coassiali- Spessore critico dell’isolante – Conduttività termica variabile – Sistemi con generazione termica. Conduzione in regime transitorio. Flusso termico transitorio in sistemi con resistenza interna trascurabile con e senza generazione di calore. Irraggiamento termico: Irraggiamento del corpo nero - Intensità di radiazione - Caratteristiche di irraggiamento - Fattori di vista - Irraggiamento in cavità con superfici nere e schermi radianti – Irraggiamento tra corpi grigi – Analogia elettrica –Irraggiamento combinato con convezione.

Convezione termica. Coefficiente di scambio termico convettivo –Meccanismo di trasporto dell’energia e fluidodinamica - Concetti fondamentali di strato limite termico e di velocità - Numero di Nusselt - Coefficiente di scambio termico convettivo. Convezione naturale. Determinazione della correlazione empirica della convezione naturale attraverso l’analisi dimensionale - Equazioni di conservazione - Parametri di similitudine per la convezione libera - Superfici piane e cilindriche verticali. Convezione forzata. Determinazione della correlazione empirica della convezione forzata attraverso l’analisi dimensionale - Convezione forzata all’interno di tubi e condotti - Convezione forzata su superfici esterne.

Scambiatori di calore.Progetto e scelta - Tipi più comuni di scambiatori di calore con una corrente con temperatura costante: termostato, evaporatore e condensatore – Scambiatori di calore equicorrente e controcorrente

Bibliografia di riferimento

            F. Kreith  “Principi di trasmissione del calore” – Liguori Editore

o in alternativa 

Guglielmini - Pisoni “Elementi di trasmissione del calore” - Casa Editrice Ambrosiana

IMPIANTI TERMICI NELL’EDILIZIA

Benessere termoigrometrico- Termoregolazione del corpo umano -Bilancio termico del corpo umano - Metabolismo energetico - Lavoro esterno - Calore perso per evaporazione - Calore perso per respirazione - Scambio termico per radiazione - Temperatura media radiante - Scambio termico per convezione - Scambio termico per conduzione dei vestiti - Resistenza termica dei vestiti -Variabili che influenzano il comfort termico - Equazione del benessere di Fanger - Voto Medio Previsto - PMV (Predicted Mean Vote) - Percentuale di Persone Insoddisfatte – PPD (Percentage of Dissatitisfied)

Trattamento dell’aria umida per condizionamento estivo ed invernale. Dimensionamento delle UTA – Calcolo delle perdite di carico nei condotti.

Pompe di calore a compressione di vapore per il condizionamento estivo ed invernale di edifici

Bibliografia di riferimento

Dispense sul “Benessere Termoigrometrico”

Dispense sugli “Impianti di climatizzazione”

ACUSTICA

Natura dei suoni – Descrizione dei suoni – Scala dei Decibel e livelli Sonori - Valutazione delle sensazioni sonore - Propagazione del suono all’aperto - Acustica degli ambienti confinati

Bibliografia di riferimento

Dispense sull’ “Acustica”