Lo scopo del corso è quello di fornire agli allievi criteri e metodi per effettuare lo studio delle macchine elementari e degli impianti sede di processi di conversione energetica (principalmente energia in lavoro e trasferimento del calore da basse ad alte temperature). Al termine del corso l’allievo avrà un quadro aggiornato delle soluzioni impiantistiche disponibili e saprà, a livello metodologico, impostare l’analisi di cicli termodinamici diretti e inversi e valutarne le prestazioni in termini di rendimento e potenza.
L’allievo conoscerà, per le tipologie delle macchine più importanti, campi di applicazione, aspetti del funzionamento e limiti di prestazioni connessi con la natura dei fluidi impiegati e con le sollecitazioni termiche e meccaniche. Inoltre egli sarà in grado di applicare metodologie di carattere generale che gli consentano di valutare le prestazioni delle macchine in termini di portata, rendimento, salto entalpico e potenza.
L’allievo conoscerà, per le tipologie delle macchine più importanti, campi di applicazione, aspetti del funzionamento e limiti di prestazioni connessi con la natura dei fluidi impiegati e con le sollecitazioni termiche e meccaniche. Inoltre egli sarà in grado di applicare metodologie di carattere generale che gli consentano di valutare le prestazioni delle macchine in termini di portata, rendimento, salto entalpico e potenza.
Curriculum
scheda docente
materiale didattico
Macchine volumetriche alternative motrici e operatrici: diagrammi indicati limite e reali. Calcolo della portata e della potenza in relazione alle pressioni di aspirazione e mandata. Cenni sulla regolazione.
Turbomacchine: efflusso nei condotti delle turbomacchine, scambi di lavoro tra fluido e palettatura, triangoli delle velocità, grado di reazione.
Turbomacchine operatrici: pompe e compressori centrifughi e assiali, limiti imposti dalla cavitazione e dalla velocità del suono, curve caratteristiche, accoppiamento tra macchina e circuito. Cenni sulla regolazione.
Turbine idrauliche: potenza e rendimento, tipologie, cavitazione nelle turbine idrauliche a reazione, recupero energetico allo scarico.
Turbine a fluido comprimibile: stadi assiali ad azione e reazione, rendimento di palettatura, condizioni ottimali, rendimento di stadio. Limiti di potenza, cenni sulla regolazione.
Impianti motori a vapore. Schema elementare, cicli di Rankine e Hirn, parametri che influenzano le prestazioni dell’impianto, surriscaldamento del vapore e rigenerazione termica. Macchine e apparecchiature impiegate nell’impianto, stato dell’arte, prospettive e linee di sviluppo. Impianti a fluido organico operanti secondo il ciclo di Rankine (ORC).
Impianti con turbina a gas. Analisi del ciclo base di riferimento, influenza dei parametri operativi del ciclo. Modifiche al ciclo base: rigenerazione termica, frazionamento della compressione e/o della espansione. Macchine e apparecchiature impiegate nell’impianto, prestazioni impianti reali, prospettive e linee di sviluppo.
Impianti Combinati Gas-Vapore. Configurazioni impiantistiche, influenza dei parametri operativi del ciclo, prestazioni.
Impianti Cogenerativi basati su turbine a vapore, turbine a gas motori alternativi a combustione interna. Indici di prestazione degli impianti di cogenerazione. Configurazioni basate su turbina a vapore in contropressione e su turbina a condensazione con estrazione di vapore a pressione controllata. Impianti cogenerativi basati su turbina a gas con recupero allo scarico e su impianti combinati gas-vapore.
Impianti per produzione di freddo e calore operanti secondo cicli inversi a compressione di aria e a compressione di vapore.
CAPUTO C., “Gli impianti convertitori di energia”, ed. Masson, Milano, 1997,
CAPUTO C., “Le turbomacchine”, ed. Masson, Milano, 1994;
CAPUTO C., “Le macchine volumetriche”, ed. Masson, Milano, 1997.
BECCARI A., CAPUTO C., “Motori termici volumetrici”, ed. UTET, Torino, 1987;
LOZZA G., “Turbine a gas e cicli combinati”, Soc. Editrice Esculapio, Bologna, 1996;
DIXON S. L., “Thermodynamics of Turbomachinery”, Pergamon Press, Oxford, 1982;
COHEN H., ROGERS G. F. C., SARAVANAMUTTOO H. I. H., “Gas Turbine Theory”, Lomgman Group Ltd, Padstow, 1996;
Programma
Classificazione delle macchine, principi di funzionamento delle macchine e degli impianti sede di processi di conversione energetica.Macchine volumetriche alternative motrici e operatrici: diagrammi indicati limite e reali. Calcolo della portata e della potenza in relazione alle pressioni di aspirazione e mandata. Cenni sulla regolazione.
Turbomacchine: efflusso nei condotti delle turbomacchine, scambi di lavoro tra fluido e palettatura, triangoli delle velocità, grado di reazione.
Turbomacchine operatrici: pompe e compressori centrifughi e assiali, limiti imposti dalla cavitazione e dalla velocità del suono, curve caratteristiche, accoppiamento tra macchina e circuito. Cenni sulla regolazione.
Turbine idrauliche: potenza e rendimento, tipologie, cavitazione nelle turbine idrauliche a reazione, recupero energetico allo scarico.
Turbine a fluido comprimibile: stadi assiali ad azione e reazione, rendimento di palettatura, condizioni ottimali, rendimento di stadio. Limiti di potenza, cenni sulla regolazione.
Impianti motori a vapore. Schema elementare, cicli di Rankine e Hirn, parametri che influenzano le prestazioni dell’impianto, surriscaldamento del vapore e rigenerazione termica. Macchine e apparecchiature impiegate nell’impianto, stato dell’arte, prospettive e linee di sviluppo. Impianti a fluido organico operanti secondo il ciclo di Rankine (ORC).
Impianti con turbina a gas. Analisi del ciclo base di riferimento, influenza dei parametri operativi del ciclo. Modifiche al ciclo base: rigenerazione termica, frazionamento della compressione e/o della espansione. Macchine e apparecchiature impiegate nell’impianto, prestazioni impianti reali, prospettive e linee di sviluppo.
Impianti Combinati Gas-Vapore. Configurazioni impiantistiche, influenza dei parametri operativi del ciclo, prestazioni.
Impianti Cogenerativi basati su turbine a vapore, turbine a gas motori alternativi a combustione interna. Indici di prestazione degli impianti di cogenerazione. Configurazioni basate su turbina a vapore in contropressione e su turbina a condensazione con estrazione di vapore a pressione controllata. Impianti cogenerativi basati su turbina a gas con recupero allo scarico e su impianti combinati gas-vapore.
Impianti per produzione di freddo e calore operanti secondo cicli inversi a compressione di aria e a compressione di vapore.
Testi Adottati
Testi consigliati di riferimento:CAPUTO C., “Gli impianti convertitori di energia”, ed. Masson, Milano, 1997,
CAPUTO C., “Le turbomacchine”, ed. Masson, Milano, 1994;
CAPUTO C., “Le macchine volumetriche”, ed. Masson, Milano, 1997.
BECCARI A., CAPUTO C., “Motori termici volumetrici”, ed. UTET, Torino, 1987;
LOZZA G., “Turbine a gas e cicli combinati”, Soc. Editrice Esculapio, Bologna, 1996;
DIXON S. L., “Thermodynamics of Turbomachinery”, Pergamon Press, Oxford, 1982;
COHEN H., ROGERS G. F. C., SARAVANAMUTTOO H. I. H., “Gas Turbine Theory”, Lomgman Group Ltd, Padstow, 1996;
Bibliografia Di Riferimento
BECCARI A., CAPUTO C., “Motori termici volumetrici”, ed. UTET, Torino, 1987; LOZZA G., “Turbine a gas e cicli combinati”, Soc. Editrice Esculapio, Bologna, 1996; DIXON S. L., “Thermodynamics of Turbomachinery”, Pergamon Press, Oxford, 1982; COHEN H., ROGERS G. F. C., SARAVANAMUTTOO H. I. H., “Gas Turbine Theory”, Lomgman Group Ltd, Padstow, 1996;Modalità Erogazione
Lezioni in presenza. Durante il corso saranno assegnati esercizi riguardanti applicazioni notevoli e saranno svolte esercitazioni al riguardo. Le esercitazioni dovranno essere svolte in forma relazionale e portate all’esame.Modalità Valutazione
Esame orale. La prova prevede domande sugli argomenti illustrati nelle lezioni e la discussione delle esercitazioni assegnate durante il corso.
scheda docente
materiale didattico
Macchine volumetriche alternative motrici e operatrici: diagrammi indicati limite e reali. Calcolo della portata e della potenza in relazione alle pressioni di aspirazione e mandata. Cenni sulla regolazione.
Turbomacchine: efflusso nei condotti delle turbomacchine, scambi di lavoro tra fluido e palettatura, triangoli delle velocità, grado di reazione.
Turbomacchine operatrici: pompe e compressori centrifughi e assiali, limiti imposti dalla cavitazione e dalla velocità del suono, curve caratteristiche, accoppiamento tra macchina e circuito. Cenni sulla regolazione.
Turbine idrauliche: potenza e rendimento, tipologie, cavitazione nelle turbine idrauliche a reazione, recupero energetico allo scarico.
Turbine a fluido comprimibile: stadi assiali ad azione e reazione, rendimento di palettatura, condizioni ottimali, rendimento di stadio. Limiti di potenza, cenni sulla regolazione.
Impianti motori a vapore. Schema elementare, cicli di Rankine e Hirn, parametri che influenzano le prestazioni dell’impianto, surriscaldamento del vapore e rigenerazione termica. Macchine e apparecchiature impiegate nell’impianto, stato dell’arte, prospettive e linee di sviluppo. Impianti a fluido organico operanti secondo il ciclo di Rankine (ORC).
Impianti con turbina a gas. Analisi del ciclo base di riferimento, influenza dei parametri operativi del ciclo. Modifiche al ciclo base: rigenerazione termica, frazionamento della compressione e/o della espansione. Macchine e apparecchiature impiegate nell’impianto, prestazioni impianti reali, prospettive e linee di sviluppo.
Impianti Combinati Gas-Vapore. Configurazioni impiantistiche, influenza dei parametri operativi del ciclo, prestazioni.
Impianti Cogenerativi basati su turbine a vapore, turbine a gas motori alternativi a combustione interna. Indici di prestazione degli impianti di cogenerazione. Configurazioni basate su turbina a vapore in contropressione e su turbina a condensazione con estrazione di vapore a pressione controllata. Impianti cogenerativi basati su turbina a gas con recupero allo scarico e su impianti combinati gas-vapore.
Impianti per produzione di freddo e calore operanti secondo cicli inversi a compressione di aria e a compressione di vapore.
CAPUTO C., “Gli impianti convertitori di energia”, ed. Masson, Milano, 1997,
CAPUTO C., “Le turbomacchine”, ed. Masson, Milano, 1994;
CAPUTO C., “Le macchine volumetriche”, ed. Masson, Milano, 1997.
BECCARI A., CAPUTO C., “Motori termici volumetrici”, ed. UTET, Torino, 1987;
LOZZA G., “Turbine a gas e cicli combinati”, Soc. Editrice Esculapio, Bologna, 1996;
DIXON S. L., “Thermodynamics of Turbomachinery”, Pergamon Press, Oxford, 1982;
COHEN H., ROGERS G. F. C., SARAVANAMUTTOO H. I. H., “Gas Turbine Theory”, Lomgman Group Ltd, Padstow, 1996;
Programma
Classificazione delle macchine, principi di funzionamento delle macchine e degli impianti sede di processi di conversione energetica.Macchine volumetriche alternative motrici e operatrici: diagrammi indicati limite e reali. Calcolo della portata e della potenza in relazione alle pressioni di aspirazione e mandata. Cenni sulla regolazione.
Turbomacchine: efflusso nei condotti delle turbomacchine, scambi di lavoro tra fluido e palettatura, triangoli delle velocità, grado di reazione.
Turbomacchine operatrici: pompe e compressori centrifughi e assiali, limiti imposti dalla cavitazione e dalla velocità del suono, curve caratteristiche, accoppiamento tra macchina e circuito. Cenni sulla regolazione.
Turbine idrauliche: potenza e rendimento, tipologie, cavitazione nelle turbine idrauliche a reazione, recupero energetico allo scarico.
Turbine a fluido comprimibile: stadi assiali ad azione e reazione, rendimento di palettatura, condizioni ottimali, rendimento di stadio. Limiti di potenza, cenni sulla regolazione.
Impianti motori a vapore. Schema elementare, cicli di Rankine e Hirn, parametri che influenzano le prestazioni dell’impianto, surriscaldamento del vapore e rigenerazione termica. Macchine e apparecchiature impiegate nell’impianto, stato dell’arte, prospettive e linee di sviluppo. Impianti a fluido organico operanti secondo il ciclo di Rankine (ORC).
Impianti con turbina a gas. Analisi del ciclo base di riferimento, influenza dei parametri operativi del ciclo. Modifiche al ciclo base: rigenerazione termica, frazionamento della compressione e/o della espansione. Macchine e apparecchiature impiegate nell’impianto, prestazioni impianti reali, prospettive e linee di sviluppo.
Impianti Combinati Gas-Vapore. Configurazioni impiantistiche, influenza dei parametri operativi del ciclo, prestazioni.
Impianti Cogenerativi basati su turbine a vapore, turbine a gas motori alternativi a combustione interna. Indici di prestazione degli impianti di cogenerazione. Configurazioni basate su turbina a vapore in contropressione e su turbina a condensazione con estrazione di vapore a pressione controllata. Impianti cogenerativi basati su turbina a gas con recupero allo scarico e su impianti combinati gas-vapore.
Impianti per produzione di freddo e calore operanti secondo cicli inversi a compressione di aria e a compressione di vapore.
Testi Adottati
Testi consigliati di riferimento:CAPUTO C., “Gli impianti convertitori di energia”, ed. Masson, Milano, 1997,
CAPUTO C., “Le turbomacchine”, ed. Masson, Milano, 1994;
CAPUTO C., “Le macchine volumetriche”, ed. Masson, Milano, 1997.
BECCARI A., CAPUTO C., “Motori termici volumetrici”, ed. UTET, Torino, 1987;
LOZZA G., “Turbine a gas e cicli combinati”, Soc. Editrice Esculapio, Bologna, 1996;
DIXON S. L., “Thermodynamics of Turbomachinery”, Pergamon Press, Oxford, 1982;
COHEN H., ROGERS G. F. C., SARAVANAMUTTOO H. I. H., “Gas Turbine Theory”, Lomgman Group Ltd, Padstow, 1996;
Bibliografia Di Riferimento
BECCARI A., CAPUTO C., “Motori termici volumetrici”, ed. UTET, Torino, 1987; LOZZA G., “Turbine a gas e cicli combinati”, Soc. Editrice Esculapio, Bologna, 1996; DIXON S. L., “Thermodynamics of Turbomachinery”, Pergamon Press, Oxford, 1982; COHEN H., ROGERS G. F. C., SARAVANAMUTTOO H. I. H., “Gas Turbine Theory”, Lomgman Group Ltd, Padstow, 1996;Modalità Erogazione
Lezioni in presenza. Durante il corso saranno assegnati esercizi riguardanti applicazioni notevoli e saranno svolte esercitazioni al riguardo. Le esercitazioni dovranno essere svolte in forma relazionale e portate all’esame.Modalità Valutazione
Esame orale. La prova prevede domande sugli argomenti illustrati nelle lezioni e la discussione delle esercitazioni assegnate durante il corso.
scheda docente
materiale didattico
Macchine volumetriche alternative motrici e operatrici: diagrammi indicati limite e reali. Calcolo della portata e della potenza in relazione alle pressioni di aspirazione e mandata. Cenni sulla regolazione.
Turbomacchine: efflusso nei condotti delle turbomacchine, scambi di lavoro tra fluido e palettatura, triangoli delle velocità, grado di reazione.
Turbomacchine operatrici: pompe e compressori centrifughi e assiali, limiti imposti dalla cavitazione e dalla velocità del suono, curve caratteristiche, accoppiamento tra macchina e circuito. Cenni sulla regolazione.
Turbine idrauliche: potenza e rendimento, tipologie, cavitazione nelle turbine idrauliche a reazione, recupero energetico allo scarico.
Turbine a fluido comprimibile: stadi assiali ad azione e reazione, rendimento di palettatura, condizioni ottimali, rendimento di stadio. Limiti di potenza, cenni sulla regolazione.
Impianti motori a vapore. Schema elementare, cicli di Rankine e Hirn, parametri che influenzano le prestazioni dell’impianto, surriscaldamento del vapore e rigenerazione termica. Macchine e apparecchiature impiegate nell’impianto, stato dell’arte, prospettive e linee di sviluppo. Impianti a fluido organico operanti secondo il ciclo di Rankine (ORC).
Impianti con turbina a gas. Analisi del ciclo base di riferimento, influenza dei parametri operativi del ciclo. Modifiche al ciclo base: rigenerazione termica, frazionamento della compressione e/o della espansione. Macchine e apparecchiature impiegate nell’impianto, prestazioni impianti reali, prospettive e linee di sviluppo.
Impianti Combinati Gas-Vapore. Configurazioni impiantistiche, influenza dei parametri operativi del ciclo, prestazioni.
Impianti Cogenerativi basati su turbine a vapore, turbine a gas motori alternativi a combustione interna. Indici di prestazione degli impianti di cogenerazione. Configurazioni basate su turbina a vapore in contropressione e su turbina a condensazione con estrazione di vapore a pressione controllata. Impianti cogenerativi basati su turbina a gas con recupero allo scarico e su impianti combinati gas-vapore.
Impianti per produzione di freddo e calore operanti secondo cicli inversi a compressione di aria e a compressione di vapore.
CAPUTO C., “Gli impianti convertitori di energia”, ed. Masson, Milano, 1997,
CAPUTO C., “Le turbomacchine”, ed. Masson, Milano, 1994;
CAPUTO C., “Le macchine volumetriche”, ed. Masson, Milano, 1997.
BECCARI A., CAPUTO C., “Motori termici volumetrici”, ed. UTET, Torino, 1987;
LOZZA G., “Turbine a gas e cicli combinati”, Soc. Editrice Esculapio, Bologna, 1996;
DIXON S. L., “Thermodynamics of Turbomachinery”, Pergamon Press, Oxford, 1982;
COHEN H., ROGERS G. F. C., SARAVANAMUTTOO H. I. H., “Gas Turbine Theory”, Lomgman Group Ltd, Padstow, 1996;
Programma
Classificazione delle macchine, principi di funzionamento delle macchine e degli impianti sede di processi di conversione energetica.Macchine volumetriche alternative motrici e operatrici: diagrammi indicati limite e reali. Calcolo della portata e della potenza in relazione alle pressioni di aspirazione e mandata. Cenni sulla regolazione.
Turbomacchine: efflusso nei condotti delle turbomacchine, scambi di lavoro tra fluido e palettatura, triangoli delle velocità, grado di reazione.
Turbomacchine operatrici: pompe e compressori centrifughi e assiali, limiti imposti dalla cavitazione e dalla velocità del suono, curve caratteristiche, accoppiamento tra macchina e circuito. Cenni sulla regolazione.
Turbine idrauliche: potenza e rendimento, tipologie, cavitazione nelle turbine idrauliche a reazione, recupero energetico allo scarico.
Turbine a fluido comprimibile: stadi assiali ad azione e reazione, rendimento di palettatura, condizioni ottimali, rendimento di stadio. Limiti di potenza, cenni sulla regolazione.
Impianti motori a vapore. Schema elementare, cicli di Rankine e Hirn, parametri che influenzano le prestazioni dell’impianto, surriscaldamento del vapore e rigenerazione termica. Macchine e apparecchiature impiegate nell’impianto, stato dell’arte, prospettive e linee di sviluppo. Impianti a fluido organico operanti secondo il ciclo di Rankine (ORC).
Impianti con turbina a gas. Analisi del ciclo base di riferimento, influenza dei parametri operativi del ciclo. Modifiche al ciclo base: rigenerazione termica, frazionamento della compressione e/o della espansione. Macchine e apparecchiature impiegate nell’impianto, prestazioni impianti reali, prospettive e linee di sviluppo.
Impianti Combinati Gas-Vapore. Configurazioni impiantistiche, influenza dei parametri operativi del ciclo, prestazioni.
Impianti Cogenerativi basati su turbine a vapore, turbine a gas motori alternativi a combustione interna. Indici di prestazione degli impianti di cogenerazione. Configurazioni basate su turbina a vapore in contropressione e su turbina a condensazione con estrazione di vapore a pressione controllata. Impianti cogenerativi basati su turbina a gas con recupero allo scarico e su impianti combinati gas-vapore.
Impianti per produzione di freddo e calore operanti secondo cicli inversi a compressione di aria e a compressione di vapore.
Testi Adottati
Testi consigliati di riferimento:CAPUTO C., “Gli impianti convertitori di energia”, ed. Masson, Milano, 1997,
CAPUTO C., “Le turbomacchine”, ed. Masson, Milano, 1994;
CAPUTO C., “Le macchine volumetriche”, ed. Masson, Milano, 1997.
BECCARI A., CAPUTO C., “Motori termici volumetrici”, ed. UTET, Torino, 1987;
LOZZA G., “Turbine a gas e cicli combinati”, Soc. Editrice Esculapio, Bologna, 1996;
DIXON S. L., “Thermodynamics of Turbomachinery”, Pergamon Press, Oxford, 1982;
COHEN H., ROGERS G. F. C., SARAVANAMUTTOO H. I. H., “Gas Turbine Theory”, Lomgman Group Ltd, Padstow, 1996;
Bibliografia Di Riferimento
BECCARI A., CAPUTO C., “Motori termici volumetrici”, ed. UTET, Torino, 1987; LOZZA G., “Turbine a gas e cicli combinati”, Soc. Editrice Esculapio, Bologna, 1996; DIXON S. L., “Thermodynamics of Turbomachinery”, Pergamon Press, Oxford, 1982; COHEN H., ROGERS G. F. C., SARAVANAMUTTOO H. I. H., “Gas Turbine Theory”, Lomgman Group Ltd, Padstow, 1996;Modalità Erogazione
Lezioni in presenza. Durante il corso saranno assegnati esercizi riguardanti applicazioni notevoli e saranno svolte esercitazioni al riguardo. Le esercitazioni dovranno essere svolte in forma relazionale e portate all’esame.Modalità Valutazione
Esame orale. La prova prevede domande sugli argomenti illustrati nelle lezioni e la discussione delle esercitazioni assegnate durante il corso.