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Insegnamento
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CFU
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SSD
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Ore Lezione
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Ore Eserc.
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Ore Lab
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Ore Studio
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Attività
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Lingua
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8037372 -
CENTRALI TERMOELETTRICHE
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M-3673 -
MODULO 2
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VELLINI MICHELA
( programma)
http://didattica.uniroma2.it/docenti/curriculum/4220-Marco-GambiniPanoramica sui fabbisogni di energia, sulle fonti energetiche e sui
sistemi di conversione dell’energia. Metodologie di analisi degli
impianti di conversione dell’energia. Analisi di primo e secondo
principio. Sviluppo della metodologia di analisi basata sui “fattori
termodinamici”: fattore Carnot, fattore Clausius, fattore di
molteplicità delle sorgenti. Metodologie di analisi tecnico-economica:
rendimento globale, costi fissi e costi variabili in una centrale
termoelettrica, costo dell’elettricità prodotta. Emissioni ed inquinanti
prodotti da centrali termoelettriche alimentate a combustibili fossili.
Centrali termoelettriche convenzionali
Centrali termoelettriche a vapore: analisi termodinamica del ciclo
base di riferimento limite e reale. Scelta dei parametri operativi del
ciclo. Modifiche al ciclo base: il risurriscaldamento del vapore, la
rigenerazione termica. Schemi impiantistici delle centrali in relazione
alla taglia d’impianto, parametri di esercizio, prestazioni, influenza
delle condizioni operative, regolazione dell’impianto, combustibili
utilizzabili, settori di applicazione. Costo del kWh prodotto. Le
emissioni dalle centrali a vapore. Centrali termoelettriche con turbine a gas: analisi termodinamica
del ciclo base di riferimento ideale, limite e reale semplificato.
Scelta dei parametri operativi del ciclo Eventuali modifiche al ciclo
base: rigenerazione, frazionamento della compressione e/o della
espansione. Configurazioni impiantistiche mono e bi-albero, combustibili
utilizzabili, prestazioni, influenza delle condizioni operative,
regolazione dell’impianto, settori di applicazione. Costo del kWh
prodotto. Le emissioni delle turbine a gas. Centrali termoelettriche a ciclo combinato gas-vapore: benefici
termodinamici connessi alla combinazione del ciclo a gas con quello a
vapore. Il ciclo ideale di riferimento. Criteri di ottimizzazione
termodinamica dei cicli a recupero alimentati da sorgenti a temperatura
variabile. Il rendimento dei cicli combinati ed il rapporto di potenze
tra sezione a gas: configurazione impiantistica e considerazioni
generali. Le caldaie a recupero: criteri di calcolo e di ottimizzazione
dei parametri caratteristici. Cicli a vapore a recupero: criteri di
ottimizzazione delle prestazioni. Schemi impiantistici, prestazioni,
regolazione, costo dell’elettricità prodotta, emissioni inquinanti. Produzione combinata di energia elettrica e termica: la
cogenerazione. Fondamenti termodinamici e benefici energetici della
cogenerazione. Le prestazioni e la regolazione degli impianti in
modalità cogenerativa. Aspetti economici, ambientali e analisi di
fattibilità.
Centrali termoelettriche avanzate e/o innovative
Impianti combinati integrati con sistemi di gassificazione del
carbone (IGCC): analisi delle tecnologie di gassificazione e
dell’integrazione tra ciclo termodinamico e sistema di produzione del
syngas. Cicli misti gas-vapore: illustrazione delle configurazioni di cicli
innovativi ed individuazione dei processi fisico-termodinamici non
convenzionali. Analisi della condensazione di vapore d’acqua in presenza
di incondensabili e illustrazione della relativa metodologia di
calcolo. Analisi dell’espansione di miscele umide e di vapore e
incondensabili e illustrazione delle relative metodologie di calcolo.
Sistemi avanzati per la riduzione di emissioni di CO2 dalle centrali termoelettriche
Analisi delle possibili metodologie per una drastica riduzione delle emissioni di CO2 e valutazione della loro proponibilità in sistemi energetici convenzionali, emergenti ed innovativi. Trattamento dei gas di scarico: analisi dell’assorbimento chimico e fisico e campi di applicazione. Analisi di cicli semichiusi alimentati ad ossigeno quale comburente, con emissioni praticamente nulle di CO2. Problematiche impiantistico-funzionali e prestazioni conseguibili. Decarbonizzazione dei combustibili fossili: analisi delle
tecnologie di decarbonizzazione in funzione della tipologia di
combustibile fossile di partenza. Analisi delle problematiche
impiantistico-funzionali dei sistemi energetici convenzionali ed
avanzati alimentati da idrogeno quale combustibile e da aria quale
comburente.
 http://didattica.uniroma2.it/docenti/curriculum/4220-Marco-Gambini
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6
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ING-IND/09
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60
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
M-3672 -
MODULO 1
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GAMBINI MARCO
( programma)
http://didattica.uniroma2.it/docenti/curriculum/4220-Marco-GambiniPanoramica sui fabbisogni di energia, sulle fonti energetiche e sui
sistemi di conversione dell’energia. Metodologie di analisi degli
impianti di conversione dell’energia. Analisi di primo e secondo
principio. Sviluppo della metodologia di analisi basata sui “fattori
termodinamici”: fattore Carnot, fattore Clausius, fattore di
molteplicità delle sorgenti. Metodologie di analisi tecnico-economica:
rendimento globale, costi fissi e costi variabili in una centrale
termoelettrica, costo dell’elettricità prodotta. Emissioni ed inquinanti
prodotti da centrali termoelettriche alimentate a combustibili fossili.
Centrali termoelettriche convenzionali
Centrali termoelettriche a vapore: analisi termodinamica del ciclo
base di riferimento limite e reale. Scelta dei parametri operativi del
ciclo. Modifiche al ciclo base: il risurriscaldamento del vapore, la
rigenerazione termica. Schemi impiantistici delle centrali in relazione
alla taglia d’impianto, parametri di esercizio, prestazioni, influenza
delle condizioni operative, regolazione dell’impianto, combustibili
utilizzabili, settori di applicazione. Costo del kWh prodotto. Le
emissioni dalle centrali a vapore. Centrali termoelettriche con turbine a gas: analisi termodinamica
del ciclo base di riferimento ideale, limite e reale semplificato.
Scelta dei parametri operativi del ciclo Eventuali modifiche al ciclo
base: rigenerazione, frazionamento della compressione e/o della
espansione. Configurazioni impiantistiche mono e bi-albero, combustibili
utilizzabili, prestazioni, influenza delle condizioni operative,
regolazione dell’impianto, settori di applicazione. Costo del kWh
prodotto. Le emissioni delle turbine a gas. Centrali termoelettriche a ciclo combinato gas-vapore: benefici
termodinamici connessi alla combinazione del ciclo a gas con quello a
vapore. Il ciclo ideale di riferimento. Criteri di ottimizzazione
termodinamica dei cicli a recupero alimentati da sorgenti a temperatura
variabile. Il rendimento dei cicli combinati ed il rapporto di potenze
tra sezione a gas: configurazione impiantistica e considerazioni
generali. Le caldaie a recupero: criteri di calcolo e di ottimizzazione
dei parametri caratteristici. Cicli a vapore a recupero: criteri di
ottimizzazione delle prestazioni. Schemi impiantistici, prestazioni,
regolazione, costo dell’elettricità prodotta, emissioni inquinanti. Produzione combinata di energia elettrica e termica: la
cogenerazione. Fondamenti termodinamici e benefici energetici della
cogenerazione. Le prestazioni e la regolazione degli impianti in
modalità cogenerativa. Aspetti economici, ambientali e analisi di
fattibilità.
Centrali termoelettriche avanzate e/o innovative
Impianti combinati integrati con sistemi di gassificazione del
carbone (IGCC): analisi delle tecnologie di gassificazione e
dell’integrazione tra ciclo termodinamico e sistema di produzione del
syngas. Cicli misti gas-vapore: illustrazione delle configurazioni di cicli
innovativi ed individuazione dei processi fisico-termodinamici non
convenzionali. Analisi della condensazione di vapore d’acqua in presenza
di incondensabili e illustrazione della relativa metodologia di
calcolo. Analisi dell’espansione di miscele umide e di vapore e
incondensabili e illustrazione delle relative metodologie di calcolo.
Sistemi avanzati per la riduzione di emissioni di CO2 dalle centrali termoelettriche
Analisi delle possibili metodologie per una drastica riduzione delle emissioni di CO2 e valutazione della loro proponibilità in sistemi energetici convenzionali, emergenti ed innovativi. Trattamento dei gas di scarico: analisi dell’assorbimento chimico e fisico e campi di applicazione. Analisi di cicli semichiusi alimentati ad ossigeno quale comburente, con emissioni praticamente nulle di CO2. Problematiche impiantistico-funzionali e prestazioni conseguibili. Decarbonizzazione dei combustibili fossili: analisi delle
tecnologie di decarbonizzazione in funzione della tipologia di
combustibile fossile di partenza. Analisi delle problematiche
impiantistico-funzionali dei sistemi energetici convenzionali ed
avanzati alimentati da idrogeno quale combustibile e da aria quale
comburente.
http://didattica.uniroma2.it/docenti/curriculum/4220-Marco-Gambini
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ING-IND/09
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60
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
8037644 -
FLUIDODINAMICA DELLE MACCHINE 1
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ROCCO VITTORIO
( programma)
http://didattica.uniroma2.it/docenti/curriculum/4926-Vittorio-RoccoEquazioni della fluidodinamica
Postulato del continuo, volume di controllo.
Approccio Lagrangiano ed Euleriano, derivata sostanziale, teorema del trasporto di Reynolds.
Equazioni di bilancio: continuità, quantità di moto, momento della quantità di moto, energia.
Meccanismi di scambio energetico nelle turbomacchine
Equazione fondamentale delle turbomacchine; espressione dell'equazione delle turbomacchine in termini cinetici.
Principio di conservazione dell'energia applicato alle turbomacchine,equazione di Bernoulli.
Equazione delle turbomacchine nel moto relativo
Parametri fondamentali di funzionamento delle turbopompe
Turpopompe: portata, prevalenza, accoppiamento pompa-circuito.
Teoria della similitudine: parametri che caratterizzano le
prestazioni di una turbopompa, coefficienti di portata e di pressione.
Curva caratteristica di una turbopompa.
Prevalenza teorica a pale infinite. Giranti a pale in avanti ed a pale all'indietro.
Prevalenza a z pale, slip factor.
Prevalenza reale: espressione delle perdite. Rendimento di una turbopompa.
Grado di reazione di una girante. Relazione tra angolo di uscita della girante nel moto relativo ed il grado di reazione.
Il diffusore liscio ed il diffusore palettato.
Accoppiamento pompa-circuito
Curva caratteristica esterna, punto di funzionamento del circuito.
Circuiti complessi.
Regolazione delle turbopompe: strozzamento, by-pass e variazione numero di giri.
Analisi del rendimento della turbopompa in regolazione.
Pompaggio.
Cavitazione: NPSH disponibile ed NPSH richiesto. Andamento della pressione nel corpo pompa tra flangia di ingresso e girante.
Compressori centrifughi: cenni
Mappe di funzionamento, surging e choking. Rendimento politropico
ed isentropico. Principali applicazioni dei compressori centrifugh
http://didattica.uniroma2.it/docenti/curriculum/4926-Vittorio-Rocco
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6
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ING-IND/08
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60
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
