| ENERGETICA
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI: Il corso si focalizza sulla progettazione termica e sull'ottimizzazione di sistemi e componenti energetici, secondo un approccio basato sulla Seconda Legge della Termodinamica e le analisi della Termoeconomia. L'obiettivo è migliorare l'efficienza degli impianti e ridurre i costi dei prodotti.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Lo studente è in grado di: • conoscere le grandezze fondamentali necessarie per descrivere lo stato termodinamico di un sistema; • conoscere e calcolare le grandezze fisiche che concorrono nei bilanci sia energetici che exergetici di componenti e impianti, secondo approcci di primo e secondo principio della Termodinamica; • individuare le principali cause di generazione dell’entropia in componenti e sistemi; • conoscere i principali rudimenti di ingegneria economica; • conoscere gli aspetti fondamentali della Termoeconomia e dei suoi metodi di ottimizzazione.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Dalle conoscenze di base sopra indicate lo studente è in grado di • analizzare qualitativamente e quantitativamente le irreversibilità nei sistemi energetici; • determinare condizioni di minimizzazione delle sorgenti entropiche in componenti e impianti; • impostare bilanci termoeconomici, individuando il processo di formazione dei costi dei prodotti negli impianti termici; • provvedere a semplici analisi economiche e alla valutazione degli investimenti; • valutare i costi ambientali (Life Cycle Analysis) per sistemi di produzione di energia.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Il corso si propone essere di sintesi nelle applicazioni della Termodinamica, della Termofluidodinamica e della Trasmissione del calore secondo criteri energetici, exergetici e termoeconomici. Dunque, lo studente dovrà aver acquisito una autonomia di giudizio che gli consenta di avere una visione di insieme e allo stesso tempo di scegliere i criteri di ottimizzazione nella soluzione dei problemi, selezionando correttamente le più opportune opzioni analitiche e progettuali per affrontare i casi studio proposti.
ABILITÀ COMUNICATIVE: Lo studente è chiamato a sostenere un esame orale nel quale dovrà essere in grado di illustrare in modo sintetico, analitico e chiaro la teoria alla base delle tematiche proposte. Inoltre, lo studente sarà chiamato a preparare tre prove progettuali durante il corso che dovranno poi essere presentate, in maniera efficace, al momento dell’esame orale. Infine, i progetti assegnati sono di gruppo, dunque gli studenti sono chiamati a sperimentare dinamiche di team learning in tipiche situazioni di problem solving.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: Lo studente dovrà essere in grado di leggere e comprendere i testi scientifici e i casi-studio ispirati ad applicazioni reali, riconoscendo gli ambiti di validità della teoria proposta e avendo autonomia nella ricerca e nell'utilizzo di tutti i metodi e gli strumenti utilizzati nel corso.
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Canale Unico
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Mutua da
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8037746 ENERGETICA in Ingegneria Meccanica LM-33 NESSUNA CANALIZZAZIONE PETRACCI IVANO
(programma)
CRITERI PROGETTUALI COL SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA Richiami di primo e secondo principio della termodinamica per sistemi chiusi e aperti. Generazione di entropia e distruzione di exergia: generalità. Analisi di minimizzazione della generazione di entropia in termofluidodinamica e nello scambio termico. Generazione di entropia nei flussi di fluidi. Generazione di entropia nello scambio conduttivo e convettivo. Generazione di entropia in merito alle tecniche di aumento dello scambio termico. Nuovi parametri entropici per il progetto di scambiatori di calore, sistemi di immagazzinamento, impianti di potenza ed impianti frigoriferi.
TERMOECONOMIA Concetti di base dell’analisi energetica ed exergetica. Analisi economica: stima dei costi livellati Analisi e valutazioni termoeconomiche. Ottimizzazione termoeconomica. Valutazione dei progetti. Casi studio: impianto di cogenerazione e impianto frigorifero. Ottimizzazione di reti di scambiatori tramite Pinch Analysis. Esempi applicativi.
INTRODUZIONE ALL'ANALISI EXERGOAMBIENTALE Cenni a Lyfe Cycle Assessment in merito al concetto di Extended Exergy Accounting.
 Dispense fornite dal docente. • A. Bejan, Entropy Generation Minimization (EGM), CRC, 1996. • A. Bejan, G. Tsatsaronis and M. Moran, Thermal Design and Optimization (TDO), Wiley, 1996
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Date di inizio e termine delle attività didattiche
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Modalità di erogazione
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Tradizionale
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Modalità di frequenza
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Non obbligatoria
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Metodi di valutazione
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Prova orale
Valutazione di un progetto
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