Principali argomenti trattati nel corso:
Situazione energetica e problematiche ambientali.
Impianti motori a vapore.
Introduzione alla combustione
Cicli frigoriferi a compressione semplici e perfezionati.
Impianti motori con turbine a gas.
Motori a combustione interna alternativi.
Cogenerazione e cicli combinati.
Sono previste lezioni teoriche ed esercitazioni
Impianti conversione Energetica
S. Stecco Ed. Pitagora
Turbomacchine
S.Stecco e G. Manfrida Ed. Pitagora
Obiettivi Formativi
Il corso intende fornire allo studente le basi per la valutazione, la verifica
e la progettazione corrente dei sistemi di conversione dell'energia, con
particolare riferimento a quelli più impiegati attualmente negli impianti
industriali.
Saper conoscere e classificare i principali e comuni sistemi energetici,
descriverne i principi di funzionamento dei vari componenti. Eseguire
valutazioni delle prestazioni degli impianti sulla base di bilanci energetici
tenendo conto delle relative caratteristiche delle macchine e dei fluidi
impiegati
Prerequisiti
Conoscenze di base dell'analisi matematica, della fisica (meccanica e
termodinamica) e della Fisica Tecnica.
Metodi Didattici
Lezioni, esercitazioni. Esercitazioni in aula informatica.
Modalità di verifica apprendimento
L'esame prevede il superamento di una prova scritta e di una prova
orale. La prova scritta verte sulle tematiche affrontate nelle esercitazioni
tenute nel corso, la prova orale consiste in una domanda su un
argomento del corso.
Sono previste N. 3 verifiche scritte con preavviso di almeno 1 settimana,
durante il corso con valutazione.
Il conseguimento di una valutazione sufficiente, in almeno 2 prove in
itinere, consente l'accesso diretto alla prova orale.
Programma del corso
Situazione energetica nazionale ed internazionale. Problematiche
ambientali.
Impianti motori a vapore. Cicli a vapore semplici e perfezionati.
Surriscaldamenti ripetuti. Rigenerazione. Componenti: condensatori,
scambiatori a superficie ed a miscela, torri di raffreddamento.
Introduzione alla combustione (sistemi reattivi). Potere calorifico
superiore ed inferiore. Eccesso d?aria; rapporto di equivalenza.
Stechiometria della combustione. Temperatura adiabatica di fiamma.
Equilibri chimici e dissociazione, cenni di cinetica chimica. Generatori di
vapore. Tipologia: caldaie a tubi da fumo e a tubi d?acqua. Sistemi di
combustione. Problemi di corrosione e pulizia dei generatori di vapore.
Cenni al contenimento delle emissioni. Scambio termico nei generatori di
vapore: irraggiamento e convezione. Cenni alla regolazione dei
generatori di vapore. Rendimento dei generatori di vapore (metodo
diretto ed indiretto).
Cicli frigoriferi a compressione semplici e perfezionati. Cicli frigoriferi ad
assorbimento. Caratteristiche e compatibilità ambientale dei fluidi
frigoriferi.
Impianti motori con turbine a gas. Ciclo semplice. Rigenerazione e
miglioramento del ciclo. Mappe di prestazioni e regolazione. Camere di
combustione e refrigerazione delle parti calde. Tendenze di sviluppo.
Motori a combustione interna alternativi. Ciclo ideale e ciclo limite per
accensione comandata e spontanea a quattro tempi. Ciclo reale e
prestazioni.
Cogenerazione e cicli combinati. Vantaggi termodinamici della
cogenerazione: parametri di analisi e cenni normativi . Impianti
cogenerativi con turbine a vapore, a gas e con motori termici volumetrici.
Cicli combinati gas-vapore. Principi di funzionamento e tipologie.