B027488 - LABORATORIO DI ENERGETICA II

ITALIANO

Simulazione avanzata di sistemi energetici e impianti di potenza.

1. Carcasci, Facchini, “Esercitazioni di sistemi energetici”, Ed. Esculapio; 3 edizione, ISBN-13: 978-8893851220.
Appunti e slide forniti durante le Lezioni

L'obiettivo del corso è di fornire le conoscenze della simulazione di sistemi energetici usando tool informatici. Quindi il corso si pone gli obiettivi di approfondire gli aspetti fondamentali della termodinamica e di implementare un algoritmo per la simulazione degli impianti.

In accordo con il set di CONOSCENZE E COMPETENZE elaborate dal CDS in accordo ai Descrittori di Dublino, le conoscenze erogate durante il corso sono le seguenti:
[CC4]: La conoscenza della termodinamica, teorica ed applicata agli impianti ed ai sistemi energetici, e dei fenomeni fluidodinamici nonché dei modelli in grado di rappresentarli; la conoscenza dei sistemi e delle macchine per la produzione e la conversione dell’energia, con riferimento particolare alle turbomacchine ed agli apparati industriali di combustione. La comprensione del ruolo svolto dalle diverse tecnologie energetiche al fine di garantire la sostenibilità ambientale ed economica della produzione. Knowledge and understanding of thermodynamics applied to energy systems and of fluid-dynamic phenomena as well as models capable of representing them. Knowledge of systems and machines for the production and conversion of energy, with particular reference to turbomachinery and industrial combustion equipment. Understanding the role of different energy technologies in ensuring the environmental and economic sustainability of production.

In accordo con le CAPACITÀ di APPLICAZIONE (in accordo ai Descrittori di Dublino del CdS), le capacità di applicazione erogate durante il corso sono:
[CA4] La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici, di modellazione e di sperimentazione per progettare, analizzare e collaudare macchine a fluido, motori termici e di sistemi per la conversione dell'energia, includendo: l’applicazione dei criteri di progettazione degli impianti tecnici e termotecnici, di distribuzione dei fluidi e dell'energia; l’applicazione dei principi della termodinamica a sistemi semplici; la comprensione dei principali cicli termodinamici e la lettura di diagrammi termodinamici; l’individuazione dei meccanismi di trasmissione del calore significativi per le applicazioni ingegneristiche; l’analisi e la progettazione funzionale di apparati di interesse meccanico quali turbomacchine, impianti di conversione energetica e motori a combustione interna; la valutazione delle prestazioni energetiche, economiche e ambientali di macchine a fluido, termiche e di elementi oleodinamici.

In accordo con le CAPACITÀ TRASVERSALI (in accordo ai Descrittori di Dublino del CdS), le capacità di applicazione erogate durante il corso sono:
[CT1] Comunicazione tecnica in forma scritta (redazione di rapporti e relazioni individuali);
[CT2] Lavoro in gruppo in modalità coordinata;
[CT7] Rispettare impegni e tempi;
[CT8] Comunicazione attraverso presentazioni e sistemi Web.

Principi base di funzionamento e caratteristiche operative dei principali sistemi energetici e dei loro componenti.
Conoscenze Acquisite nei corsi di: Sistemi Energetici, Fisica Tecnica, Fluidodinamica delle Macchine, Impianti Meccanici.
• Primo e Secondo Principio della Termodinamica
• Proprietà dei gas (calore specifico, legge dei gas perfetti)
• Proprietà dell’acqua e del vapore.
• Piani termodinamici (piano P-V, Entropico, Entalpico e di Mollier)
• Umidità dell’aria
• Unità di misura
• Bilanci entalpici

Lezioni frontali (max 1 CFU): concetti base sulla simulazione dei sistemi energetici.
Attività di laboratorio: Simulazione di sistemi o impianti energetici.

Sarà usato materiale didattico interattivo su moodle: https://e-l.unifi.it/

Data l'interazione docente-studente durante il laboratorio, si consiglia vivamente di seguire il corso.

L’esame finale ha lo scopo di accertare l’acquisizione delle conoscenze e delle abilità (ossia l’acquisizione dei risultati di apprendimento).
La modalità di verifica, OPERATIVAMENTE, si svolgerà in diverse fasi:
• Quiz in aula per verificare le conoscenze teoriche (in modo da verificare le competenze CC4)
• Realizzazione di un elaborato (in modo da verificare le capacità di simulazioni acquisite, in modo da verificare le competenze CA4) realizzato come una presentazione (in modo da verificare le capacità di comunicazione dello studente, in modo da verificare le competenze CT1 e CT8) in piccoli gruppi (due studenti, in modo da sviluppare le capacità di lavorare in team, in modo da verificare la competenza CT2) che dovrà essere caricato sulla piattaforma e-learning (in modo da verificare la competenza CT7)
• Correzione di alcuni elaborati degli altri gruppi (in modo da far maturare la capacità di valutazione, di auto-valutazione e di autocritica) confrontandola con quella del docente.

Se lo studente svolgerà queste modalità di verifica, NON sarà svolto nessun esame orale.

• Richiami della stima delle principali grandezze termodinamiche.
• Introduzione dell’uso dei calori specifici al variare della temperatura.
• Piani termodinamici dell’acqua e del vapore.
• Elementi di simulazione di sistemi energetici.
• Realizzazione di semplici codici di simulazione.
• Codici di simulazione modulari.
• Uso di codici per la simulazione di impianti.

• Esperienza di laboratorio:
• Simulazione di un impianto energetico.