Progetto Di Macchine 2020/2021

• PROPRIETÀ DEI FLUIDI TECNICI

Proprietà termofisiche dei fluidi agenti nelle macchine (gas, miscele di gas, gas umidi e saturi, liquidi, vapori) e correlazioni per il loro utilizzo nel calcolo delle macchine a fluido, dei sistemi di conversione dell'energia e delle relative apparecchiature di scambio termico. Impiego di software per il calcolo delle proprietà termodinamiche dei fluidi tecnici.

• COMBUSTIONE

Potere calorifico, stechiometria della combustione, composizione e proprietà termodinamiche dei gas combusti, tonalità termica, temperatura adiabatica di fiamma, rendimento di un generatore di calore, emissioni specifiche di CO2. Caratteristiche e proprietà dei principali combustibili.

• TURBOMACCHINE MOTRICI E OPERATRICI

Richiami su triangoli di velocità, lavoro di stadio, grado di reazione; elementi di dimensionamento; architettura di macchine multistadio e problematiche di progetto. Turbine a vapore: rendimento, tenute, linea di espansione; layout di macchina, determinazione del numero degli stadi; applicazioni. Turbine a gas: layout dell’impianto, caratteristiche e configurazione del compressore e dell'espansore; applicazioni. Compressori: configurazione di stadio e di macchina per compressori assiali e centrifughi mono- e multistadio; applicazioni.

• APPARECCHIATURE DI SCAMBIO TERMICO

Elementi di progettazione di apparecchiature di scambio termico. Disamina delle problematiche fenomenologiche e funzionali; individuazione delle specifiche tecniche e lineamenti di calcolo per il dimensionamento delle apparecchiature e delle superfici di scambio termico, con riferimento a scambiatori a piastre, tubie e mantello, "compatti".

• COMPORTAMENTO “FUORI PROGETTO” DI COMPONENTI E SISTEMI ENERGETICI

Criteri di similitudine e loro utilizzo nel progetto, verifica e sperimentazione in scala ridotta ed in scala 1:1 nelle macchine dinamiche operatrici e motrici e nelle apparecchiature di scambio termico. Similitudini (geometrica, cinematica, dinamica, agli scambi termici, etc.) e associati indici di forma. Gruppi adimensionali di variabili; parametri corretti e loro utilizzo. Definizione dei parametri caratteristici prestazionali di macchine e apparecchiature di scambio termico e correlazioni esistenti tra di loro. Richiami sulle curve caratteristiche dimensionali ed effettive.

Fuori progetto delle turbomacchine motrici e operatrici: compressori e pompe dinamiche; espansori a gas e a vapore.

Fuori progetto di apparecchiature di scambio termico.

Elementi per il calcolo del comportamento in condizioni di fuori progetto di sistemi energetici: applicazione a impianti quali, ad esempio, turbine a gas, impianti a vapore, cicli combinati o pompe di calore.

Lineamenti e implicazioni fenomenologiche alla base della regolazione di componenti e di sistemi di conversione termomeccanica dell’energia.

Esercitazioni: modellazione e analisi del comportamento dinamico di componenti e sistemi energetici mediante software Simscape.