Termotecnica 2 2019/2020

TERMOTECNICA 2 Anno Accademico 2019/2020

Docente:

Prof. Paolo Coppa

PROGRAMMA DEL CORSO

I – PARTE GENERALE-TEORICA

Analogia termomeccanica tra lo scambio termico convettivo e lo scambio della quantità di moto

·         Analogia di Reynolds

·         Analogia di Prandtl-Taylor

Teoria di Nusselt della condensazione a film

Trasmissione del Calore: soluzioni analitiche di particolari problemi di conduzione termica

·         Parete finita lungo x e semiinfinita lungo y: caso stazionario;

·         Barra infinita di sezione rettangolare con temperatura imposta sulle parete esterne: caso stazionario;

·         Lastra infinita in regime transitorio con temperatura imposta sulla superficie;

·         Lastra infinita in transitorio con convezione sulle superifici;

·         Semispazio infinito con regime periodico stabilizzato sulla superficie;

Metodi numerici per la soluzione di problemi di trasmissione del calore:

·         Differenze finite: spiegazione generale del metodo, metodo esplicito, metodo implicito, metodo di Krank Nicolson;

·         Applicazione delle differenze finite ai problemi di trasmissione del calore ed esempi;

·         Elementi finiti: spiegazione generale del metodo, applicazione del metodo ai problemi di trasmissione del calore ed esempi;

·         Elemeti finiti con programmi commerciali: preprocessing (costruzione del modello 3D, condizioni al contorno, costruzione della mesh), solution, postprocessing (visualizzazione dei risultati);

II – PARTE APPLICATIVA (COMPONENTI E IMPIANTI)

Componenti degli impianti frigoriferi:

·         Compressori volumetrici e dinamici;

·         Valvole di espansione termostatiche;

·         Gas refrigeranti;

·         Torri di raffreddamento: caratteristiche di funzionamento e dimensionamento;

Sistemi di regolazione degli impianti:

·         Modo discontinuo;

·         Modo proporzionale;

·         Modo proporzionale-integrale;

·         Modo proporzionale-integrale-derivativo;

·         Dispositivi di regolazione automatica degli impianti frigoriferi (valvole, comportamento e caratteristiche);

Impianti Termotecnici:

·         Frigoriferi ad assorbimento;

·         Impianti di liquefazione dell’aria;

Termoelettricità: Impianti frigoriferi funzionanti sulla base dei fenomeni termoelettrici

III – ESERCITAZIONI

1° Esercitazione: verifica termica e dimensionamento fluidodinamico di un generatore di vapore a tubi di fumo

·         Calcolo della composizione dei fumi e delle loro proprietà termofisiche;

·         Calcolo delle perdite di carico e dimensionamento del ventilatore;

·         Scambi radiativi tra superfici solide e gas (teoria di Hottel- Egbert);

·         Calcolo dei flussi termici scambiati tra fumi ed acqua e verifica termica del generatore;

2° Dimensionamento dei camini per lo smaltimento di fumi:

·         Determinazione delle relazioni costitutive tra diametro e altezza di un camino;

·         Risoluzione per via iterativa del sistema di equazioni non lineari;

3° (Opzionale) Soluzione numerica di problemi di trasmissione del calore e confronto con la soluzione analitica

·         Soluzione numerica;

·         Soluzione analitica;

·         Confronto;