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| Corso | Ingegneria Industriale |
| Curriculum | Energia |
| Orientamento | Orientamento unico |
| Anno Accademico | 2019/2020 |
| Crediti | 9 |
| Settore Scientifico Disciplinare | ING-IND/11 |
| Anno | Secondo anno |
| Unità temporale | Primo semestre |
| Ore aula | 72 |
| Attività formativa | Attività formative caratterizzanti |
| Docente | MATILDE PIETRAFESA |
| Obiettivi | Obiettivo del corso è di fornire agli studenti conoscenze relative alla termodinamica ed alla trasmissione del calore. Alla fine del corso lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze avendo acquisito gli strumenti metodologici per affrontare con specifica competenza, dal punto di vista teorico ed applicativo, sia aspetti relativi alla termodinamica tecnica ed alla produzione di energia, che problematiche legate alla trasmissione del calore. Modulo I (6 CFU) – Il modulo si propone di fornire nozioni di base necessarie per affrontare problemi di natura termodinamica, energetica ed impiantistica. Nell’ambito del modulo ci si occuperà della trattazione della termodinamica tecnica, dei cicli di produzione dell’energia elettrica e meccanica, dei cicli frigoriferi. Modulo II (3 CFU) – Il modulo si propone di fornire le nozioni necessarie per affrontare problemi di trasmissione del calore attraverso le modalità di scambio termico per conduzione, convezione ed irraggiamento. Le analisi saranno condotte in regime stazionario ed in regime transitorio ed in geometria mono e bidimensionale. |
| Programma | Sistemi e principi della termodinamica –Macchine termiche Sistemi termodinamici - I principio della termodinamica per sistemi chiusi - II principio della termodinamica - Macchine termiche, macchine frigorifere, pompe di calore - Coefficienti economici e rendimenti – Ciclo di Carnot per gas perfetti – Sistemi aperti - Entalpia – Bilanci di massa e di energia meccanica - I principio della termodinamica per sistemi aperti - Apparecchiature atte a scambiare calore o lavoro con un fluido o a ridurne la pressione senza compiere lavoro - Proprietà termodinamiche di liquidi, vapori saturi e vapori surriscaldati – Diagrammi termodinamici pressione-volume (pv), entropico (ts), entalpico (hs). Produzione di energia da fonti convenzionali. Cicli termodinamici fondamentali a vapore ed a gas Cicli a vapore: Ciclo di Carnot - Ciclo Rankine - Ciclo Hirn - Ciclo frigorifero - Cicli a gas: Ciclo Otto - Ciclo Diesel - Ciclo Joule - Cicli frigoriferi ad aria (ciclo inverso di Joule). |
| Testi docente | N.D. |
| Erogazione tradizionale | No |
| Erogazione a distanza | No |
| Frequenza obbligatoria | No |
| Valutazione prova scritta | No |
| Valutazione prova orale | No |
| Valutazione test attitudinale | No |
| Valutazione progetto | No |
| Valutazione tirocinio | No |
| Valutazione in itinere | No |
| Prova pratica | No |
| Docente | ANTONINO FRANCESCO NUCARA |
| Obiettivi | Obiettivo del corso è di fornire agli studenti conoscenze relative alla termodinamica ed alla trasmissione del calore. Alla fine del corso lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze avendo acquisito gli strumenti metodologici per affrontare con specifica competenza, dal punto di vista teorico ed applicativo, sia aspetti relativi alla termodinamica tecnica ed alla produzione di energia, che problematiche legate alla trasmissione del calore. Modulo I (6 CFU) – Il modulo si propone di fornire nozioni di base necessarie per affrontare problemi di natura termodinamica, energetica ed impiantistica. Nell’ambito del modulo ci si occuperà della trattazione della termodinamica tecnica, dei cicli di produzione dell’energia elettrica e meccanica, dei cicli frigoriferi. Modulo II (3 CFU) – Il modulo si propone di fornire le nozioni necessarie per affrontare problemi di trasmissione del calore attraverso le modalità di scambio termico per conduzione, convezione ed irraggiamento. Le analisi saranno condotte in regime stazionario ed in regime transitorio ed in geometria mono e bidimensionale. |
| Programma | Modulo 2: TRASMISSIONE DEL CALORE Conduzione Legge di Fourier. Equazione generale della conduzione. Conduzione in regime stazionario. Conduzione monodimensionale stazionaria senza sorgenti di calore: pareti piane, cilindriche e sferiche con conducibilità termica costante o variabile con la temperatura. Pareti composte piane, cilindriche e sferiche con conducibilità termica costante. Coefficiente globale di scambio termico per geometrie piane e cilindriche. Spessore critico di un isolante. Conduzione bidimensionale in regime stazionario. Metodi analitici, grafici, numerici. Conduzione in regime transitorio. Parete piana. Numero di Fourier. Numero di Biot. Transitorio termico in un corpo con resistenza interna trascurabile. Convezione Caratteri della convezione termica. Convezione naturale e convezione forzata. Flusso interno e flusso esterno. Regime laminare e Turbolento. Numero di Nusselt. Numero di Reynolds. Strato limite dinamico. Strato limite termico. Equazioni fondamentali del moto non isotermo. Analisi dimensionale. Numeri di Prandtl e Grashof. Irraggiamento Radiazioni termiche. Grandezze fondamentali: potere emissivo monocromatico, angolare ed integrale. Leggi dell’irraggiamento: di Planck, di Wien, di Stefan-Boltzmann. Coefficienti di riflessione, trasmissione ed assorbimento. Corpi neri, corpi grigi e corpi reali. Emissività. Legge di Kirchoff. Radiosità. Fattori di vista. Relazioni fra fattori di vista: di reciprocità, di additività e di chiusura. Scambio termico fra superfici nere e grigie. |
| Testi docente | F. Kreith - Principi di trasmissione del calore – Liguori Editore Y. A. Çengel - Termodinamica e trasmissione del calore - McGraw Hill. G. Rodonò, R. Volpes - Termodinamica e trasmissione del calore - Dario Flaccovio. |
| Erogazione tradizionale | Sì |
| Erogazione a distanza | No |
| Frequenza obbligatoria | No |
| Valutazione prova scritta | Sì |
| Valutazione prova orale | Sì |
| Valutazione test attitudinale | No |
| Valutazione progetto | No |
| Valutazione tirocinio | No |
| Valutazione in itinere | No |
| Prova pratica | No |
| Descrizione | Descrizione |
|---|---|
| Dispense (dispensa) | 
|
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