| TERMOTECNICA 2
(obiettivi)
OBIETTIVI FORMATIVI: Il corso si propone di fornire allo studente da un lato i principi di base e i modelli, dall’altro le tecnologie e gli strumenti per la progettazione avanzata degli impianti termotecnici, in particolare per quanto riguarda gli impianti di produzione del freddo (condizionamento, regrigerazione industraile, impianti criogenici).
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Gli studenti dovranno avere compreso le tipologie e il funzionamento dei componenti degli impianti di generazione del freddo, in particolare i compressori, le valvole di espansione, i sistemi di regolazione degli impianti. Da tali conoscenze deriva la capacità di progettare, dimensionare e/o verificare tali componenti e impianti.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Gli studenti dovranno essere in grado di progettare gli impianti termotecnici argomento del corso, ed in particolare di dimensionare i componenti in base alle specifiche di progetto, di effettuare i calcoli relativi, e di verificare anche progetti redatti da altri soggetti. Dovranno essere in grado di affrontare problemi complessi di trasmissione del calore, nelle applicazioni industriali o nella ricerca scientifica, mediante calcolo analitico o mediante programmi numerici redatti da loro stessi o reperiti in letteratura. In particolare le due esercitazioni, svolte in gruppi di ridotto numero di studenti (da 4 a 6), consentono di simulare quella che sarà una tipica attività professionale, all’interno di una società o di un organismo di ricerca.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Gli studenti dovranno assumere la capacità di effettuare calcoli termici sia numerici che analitici per conto loro, di dimensionare componenti ed impianti di produzione del calore o del freddo, di valutare la rispondenza di un progetto alle specifiche, di individuare la migliore scelta tecnica per soddisfare una determinata esigenza, con il giusto compromesso costi/prestazioni. Dovranno anche essere in grado di valutare le implicazioni di tipo ambientale e sociale, oltre che economico, dei manufatti da loro progettati, tenendo anche conto dei cosiddetti “costi ambientali/sociali"
ABILITÀ COMUNICATIVE: Gli studenti dovranno essere in grado di illustrare in modo completo ed esauriente, ma con la dovuta sinteticità, i risultati della propria attività, analogamente a quanto avviene nella attività professionale quando vengono comunicati i risultati ottenuti al committente, anche mediante i mezzi di comunicazione normalmente utilizzati allo scopo (illustrazione dei risultati ottenuti con la relativa discussione, relazione sulle attività svolte, presentazioni Power Point, etc.).
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: Gli studenti dovranno essere in grado di leggere e comprendere testi, normativa, schede tecniche e articoli scientifici sia in italiano che in inglese, per l'approfondimento degli aspetti tecnici appresi durante il corso e da utilizzarsi per gli scopi specifici dell'attività professionale. Tenuto conto del livello professionale a cui accedono con la laurea, dovranno essere in grado di integrare le informazioni dimenticate o mancanti con quelle reperibili in letteratura o sulla rete, nell’ottica della “formazione continua”.
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Canale Unico
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Docente
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COPPA PAOLO
(programma)
Trasmissione del Calore: - soluzioni analitiche di particolari problemi di conduzione termica: -- parete finita lungo x e semiinfinita lungo y: caso stazionario -- barra infinita di sezione rettangolare con temperatura imposta sulle parete esterne: caso stazionario -- Lastra infinita in regime transitorio con temperatura imposta sulla superficie -- Lastra infinita in transitorio con convezione sulle superifici -- Semispazio infinito con regime periodico stabilizzato sulla superficie (?) - metodi numerici per la soluzione di problemi di trasmissione del calore: -- differenze finite: metodo esplicito, metodo implicito, metodo di Krank Nicolson -- elementi finiti: spiegazione generale del metodo, applicazione del metodo ai problemi di trasmissione del calore -- elementi finiti con programmi commerciali: preprocessing (costruzione del modello 3D, condizioni al contorno, meshatura), solution , postprocessing (visualizzazione dei risultati) - Teoria di Nusselt della condensazione a film Componenti degli impianti frigoriferi - Compressori volumetrici e dinamici - Valvole di espansione termostatiche - Gas refrigeranti Sistemi di regolazione degli impianti - Modo discontinuo - Modo proporzionale - Modo integrale - Regolazione automatica degli impianti frigoriferi (valvole, comportamento e caratteristiche) Impianti Termotecnici - frigoriferi ad assorbimento - pompe di calore - impianti criogenici - Torri di raffreddamento: caratteristiche di funzionamento e dimensionamento Termoelettricità - Impianti frigoriferi funzionanti sulla base dei principi termoelettrici 1° Esercitazione: verifica termica e dimensionamento fluidodinamico di un generatore di vapore a tubi di fumo - Calcolo della composizione dei fumi e delle loro proprietà termofisiche - Calcolo delle perdite di carico e dimensionamento del ventilatore - Scambi radiativi tra superfici solide e gas (teoria di Hottel- Egbert) - Calcolo dei flussi termici scambiati tra fumi ed acqua e verifica termica del generatore 2° Dimensionamento dei camini per lo smaltimento di fumi: - Determinazione delle relazioni costitutive tra diametro e altezza di un camino - Risoluzione per via iterativa del sistema di equazioni non lineari 3° Soluzione numerica di problemi di trasmissione del calore e confronto con la soluzione analitica - Soluzione numerica - Soluzione analitica - Confronto
 Note del docente
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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
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Docente
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PETRACCI IVANO
(programma)
Trasmissione del Calore: - soluzioni analitiche di particolari problemi di conduzione termica: -- parete finita lungo x e semiinfinita lungo y: caso stazionario -- barra infinita di sezione rettangolare con temperatura imposta sulle parete esterne: caso stazionario -- Lastra infinita in regime transitorio con temperatura imposta sulla superficie -- Lastra infinita in transitorio con convezione sulle superifici -- Semispazio infinito con regime periodico stabilizzato sulla superficie (?) - metodi numerici per la soluzione di problemi di trasmissione del calore: -- differenze finite: metodo esplicito, metodo implicito, metodo di Krank Nicolson -- elementi finiti: spiegazione generale del metodo, applicazione del metodo ai problemi di trasmissione del calore -- elementi finiti con programmi commerciali: preprocessing (costruzione del modello 3D, condizioni al contorno, meshatura), solution , postprocessing (visualizzazione dei risultati) - Teoria di Nusselt della condensazione a film Componenti degli impianti frigoriferi - Compressori volumetrici e dinamici - Valvole di espansione termostatiche - Gas refrigeranti Sistemi di regolazione degli impianti - Modo discontinuo - Modo proporzionale - Modo integrale - Regolazione automatica degli impianti frigoriferi (valvole, comportamento e caratteristiche) Impianti Termotecnici - frigoriferi ad assorbimento - pompe di calore - impianti criogenici - Torri di raffreddamento: caratteristiche di funzionamento e dimensionamento Termoelettricità - Impianti frigoriferi funzionanti sulla base dei principi termoelettrici 1° Esercitazione: verifica termica e dimensionamento fluidodinamico di un generatore di vapore a tubi di fumo - Calcolo della composizione dei fumi e delle loro proprietà termofisiche - Calcolo delle perdite di carico e dimensionamento del ventilatore - Scambi radiativi tra superfici solide e gas (teoria di Hottel- Egbert) - Calcolo dei flussi termici scambiati tra fumi ed acqua e verifica termica del generatore 2° Dimensionamento dei camini per lo smaltimento di fumi: - Determinazione delle relazioni costitutive tra diametro e altezza di un camino - Risoluzione per via iterativa del sistema di equazioni non lineari 3° Soluzione numerica di problemi di trasmissione del calore e confronto con la soluzione analitica - Soluzione numerica - Soluzione analitica - Confronto
 Note del docente
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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
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