- Progettazioni componenti per turbomacchine: raffreddamento palare per turbine a gas
- Caratterizzazione e modellazione di sistemi energetici: Energy storage systems
- Teoria ed esempi applicativi
Dispense mostrate a lezione e disponibili su Moodle https://e-l.unifi.it/ nella sezione specifica del corso
Obiettivi Formativi
Il corso intende fornire allo studente un approfondimento su varie tematiche relative all’Ingegneria Energetica, quali la progettazione di componenti tramite competenze termofluidodinamiche avanzate e la caratterizzazione di sistemi energetici nella forma di filiere di accumulo energetico. L’obiettivo è quello di lasciare allo studente le conoscenze e le metodologie per poter affrontare e risolvere nella maniera più appropriata problemi relativi agli argomenti trattati.
. In riferimento alle conoscenze (CC) identificate per il CdS si fa riferimento ai seguenti descrittori:
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 produzione.
In riferimento alle competenze acquisite (CA) identificate per il CdS si fa riferimento ai seguenti descrittori:
ca4: La capacità di scegliere e applicare appropriati metodi analitici, di modellazione e di sperimentazione per progettare, analizzare collaudare macchine a fluido, motori termici e di sistemi per conversione dell'energia, includendo: l’applicazione dei criteri 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 riferimento alle competenze trasversali identificate dal CdS si f riferimento ai seguenti descrittori:
CT4: Rappresentazione e comunicazione grafica (redazione di schemi,
Prerequisiti
- Conoscenza di base dei principali sistemi energetici
- Conoscenze di base di termodinamica, fluidodinamica e scambio termico
Metodi Didattici
Lezioni teoriche ed esempi applicative
Esercitazioni di gruppo su progetti assegnati con revisioni periodiche
Altre Informazioni
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Modalità di verifica apprendimento
Esame orale volto a revisionare e valutare l’elaborato svolto dagli studenti. Attenzione sarà data alla valutazione delle scelte fatte dagli studenti sui metodi utilizzati (CA4), alla valutazione critica dei risultati, in base alle conoscenze teoriche fornite (CC4) e alla presentazione dei risultati ottenuti (CT4).
Programma del corso
Raffreddamento componenti per turbine a gas
• Richiami di scambio termico
• Teoria del raffreddamento palare
• Esempi di sistemi di raffreddamento tradizionali ed avanzati
• Metodi di progettazione semplificati per componenti raffreddati
Energy storage systems (EES)
• CAES (Compressed Energy Storage Systems): funzionamento, esempi e metodi di efficientamento
• Sistemi di accumulo tramite idrogeno: funzionamento e confronto tra metodologie
• Metodi modellazione/verifica per EES