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Codice:
Course code: |
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23048 |
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Anno accademico:
Academic year: |
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2011-2012 |
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Titolo del corso:
Course title: |
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MACCHINE A FLUIDO
FLUID MACHINERY
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Modulo:
Module: |
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Unico
U - FLUID MACHINERY
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Docente 1:
Teacher 1: |
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Ruolo Docente 1:
Teacher 1: |
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Modalità 1:
Type 1: |
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Convenzionale
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Settore scientifico-disciplinare:
Reference sector: |
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ING-IND/08 Macchine a fluido |
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Anno di corso:
Year of degree course: |
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terzo
third
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Facoltà:
Faculty: |
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Ingegneria |
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Modalità di frequenza:
Type: |
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Non obbligatoria |
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Semestre:
Semester: |
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1 |
Sottoperiodo:
Sub period: |
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0° |
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Numero totale di crediti:
Total credits: |
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9.0 |
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Carico di lavoro
Workload |
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Attività frontale:
Lectures: |
60.0 |
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Esercitazioni:
Applied activities: |
30.0 |
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Studio individuale:
Individual work: |
0.0 |
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Attività didattica a piccoli gruppi:
Group work: |
0.0 |
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Seminari:
Seminars: |
0.0 |
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Laboratori:
Laboratories: |
0.0 |
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TOTALE (voci sopra-elencate):
TOTAL: |
90.0 |
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Ore di lezione settimanali:
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8.0 |
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Prerequisiti:
Prerequisites: |
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Fisica Tecnica
Thermal Physics
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Obiettivi formativi:
Educational goals: |
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Il corso intende fornire allo studente conoscenze di base sulla progettazione e il funzionamento delle macchine a fluido e dei principali impianti di produzione/conversione dell'energia.
Give basic information on energy conversion system and fluid machinery design and bahaviour
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Contenuto del corso:
Course contents: |
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1 Classificazione delle macchine a fluido e richiami di termodinamica e fluidodinamica
Conservazione di portata, quantità di moto e energia per sistemi aperti, trasformazioni nelle macchine, efflusso nei condotti.
2 Introduzione alle Turbomacchine
Analisi 1D degli stadi, Lavoro di Eulero, rendimento e grado di reazione.
3 Impianti Idraulici
pompe centrifughe, curve caratteristiche di macchina e impianto, accoppiamento macchina/impianto, cavitazione.
4 Teoria della similitudine
Criteri di similitudine fluidodinamica, Teorema di Buckingham, analisi dimensionale applicata ad una pompa e ad un compressore, numero di giri e diametro caratteristico, limiti di applicabilità e criteri di scelta della geometria ottima.
5 Impianti idroelettrici
Salto motore e coefficiente di velocità periferica, funzionamento, criteri di dimensionamento e regolazione di turbine Pelton, Francis e Kaplan, cavitazione.
6 Compressori
Funzionamento e criteri di dimensionamento dei compressori centrifughi e assiali e ciclo di lavoro dei compressori volumetrici alternativi.
7 Impianti a vapore
ciclo Rankine semplice, rigenerativo e con risurriscaldamenti (ideale e reale), lay-out e componenti dell'impianto (generatori di vapore, condensatori e rigeneratori a miscela e a superficie). Analisi delle prestazioni al variare dei parametri di esercizio.
8 Turbine a vapore
architettura della macchina: stadi di alta pressione e parzializzazione, stadi di bassa pressione. Stadi ad azione semplice e Curtis, stadi a reazione. Criteri di dimensionamento, calcolo degli sforzi agenti sulle pale e Teoria dell'equilibrio radiale. Tipologie di perdite nelle turbine a vapore.
9 Impianti Turbogas
ciclo Joule-Bryton ideale per applicazioni stazionarie e aeronautiche. Lavoro specifico e rendimento. Analisi parametrica. Intercooling, Reheat e Rigenerazione
10 Cenni sugli impianti a Ciclo Combinato e Cogenerazione
11 Motori a combustione interna
cicli Otto, Diesel e Sabathé: ciclo ideale e indicato
1 Classification of fluid machines. Conservation equations; expansion and compression processes; flow through channels;
2 Introduction to Turbomachinery: 1D stage analysis, Euler equation, efficiency and degree of reaction.
3. Hydraulic circuits: centrifugal pumps, characteristic curves, pump/circuit behavior, cavitation.
4. Similarity Theory. Bukingham Theorem; Non dimensional analysis. Limits of validity.
5. Hydroelectric power plants. Design, operation and control of Pelton, Francis and Kaplan turibnes.
6. Compressors: centrifugal, axial and alternative.
7. Steam power plants: simple, regenerative and reheated Rankine cycle, major cycle components (steam generator, condenser, deaerator), cycle performances.
8. Steam turbine: turbine configuration, zero reaction and positive reaction stages, radial equilibrium theory.
9. Turbogas: simple, regenerative, reheated and intercooled Joule Cycle, cycle performances.
10. Introduction to Combined Cycle power plants and Cogeneration.
11. Internal combustion engines: Otto and Diesel ideal and real cycles.
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Testo di riferimento 1:
Course text 1: |
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Sono disponibili sulla piattaforma E-learning le Dispense contenenti la traccia delle lezioni svolte in aula su tutti gli argomenti trattati, tranne i motori a combustione interna, di cui sono disponibili fotocopie presso il Centro Stampa
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Testo di riferimento 2:
Course text 2: |
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Richiami di Termofluidodinamica applicata alle macchine(E. Macchi, Ed. Clup)
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Testo di riferimento 3:
Course text 3: |
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Macchine Idrauliche (G. Cornetti,Ed. Il Capitello Torino)
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Testo di riferimento 4:
Course text 4: |
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Compressori di gas (C. Casci,Stampa Tamburini Editore - Milano)
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Testo di riferimento 5:
Course text 5: |
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Macchine a fluido bifase, (C. Casci, Masson Italia Editori)
Macchine Termiche (G. Cornetti,Ed. Il Capitello Torino)
Turbine a gas (F. Montevecchi, CittàStudi Edizioni)
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Metodi didattici:
Teaching activities: |
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lezioni frontali ed esercitazioni
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Struttura della verifica del
profitto:
Assessment: |
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scritto + orale
written + oral
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Descrizione verifica del profitto:
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L'esame consiste di due parti: una prova scritta che prevede la soluzione di due esercizi numerici, superata la quale si accede all'orale
written part consists in the solution of two exercises about fluid machinery components evaluation or design and cycle;
oral part consists in the discussion af all course contents |
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Lingua di insegnamento:
Teaching language: |
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Italiano
Italiano |
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Altre informazioni:
Other information: |
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