Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica
 Corsi di insegnamento: Complementi di macchine Logout
 

Complementi di macchine

 

Anno accademico 2017/2018

Docente Prof. Paolo Casoli (Titolare del corso)
Anno 1° anno
Tipologia Caratterizzante
Crediti/Valenza 9
SSD ING-IND/08 - macchine a fluido
Erogazione Tradizionale
Lingua Italiano
Frequenza Obbligatoria
Valutazione Scritto ed orale
 

Obiettivi formativi del corso

Il corso fornisce le conoscenze sulla teoria delle Macchine, necessarie all'Ingegnere meccanico, completando la preparazione fornita dal corso di Macchine AB (laurea). Le Macchine, secondo la tradizione nazionale, comprendono sia le macchine a fluido (componenti) che gli impianti motori (convertitori di energia primaria). 

 

 

Risultati dell'apprendimento

Prova scritta: esercizio + domanda/e a risposta aperta.

Prova orale: per accedere alla prova orale è necessario aver sostenuto la prova scritta negli appelli in calendario.

 

Attivitą di supporto

Prerequisiti

Macchine (corso di base)

 

Note

 

Programma

Lezioni

Classificazione degli impianti di potenza. Definizioni di macchina, stadio, corpo, flusso, gruppo. Equazioni fondamentali. Applicazione eq. quantita di moto e energia . Equazione di Eulero per i rotori delle turbomacchine, entalpia tot rotorica. Forze di flusso . Equazione di De St Venant.  Equazione di  Hugoniot, ugelli e diffusori.  Equazione della portata negli ugelli convergenti . Ugello de Laval. Il cono delle portate. Eq. dell'orifizio per fluidi incomprimibili. Eq. di stato per fluidi incomprimibili - modulo di comprimibilità. Tipi di macchine operatrici, campi di applicazione, scelta, diagrammi a mosaico.  Definizione di prevalenza.  Compressori alternativi: generalità, descrizione, aspetti meccanici e costruttivi, interrefrigerazione,  rapporto di compressione limite, curve caratteristiche, funzionamento reale, regolazione, suddivisione in stadi, potenza richiesta.  Compressori volumetrici rotativi, tipi e funzionamento, teoria dei trasferitori. Compressori volumetrici rotativi,  teoria delle macchine con compressione interna, caratteristica interna. Pompe alternative: descrizione, funzionamento, regolarizzazione della portata, casse d'aria Pompe volumetriche per oleodinamica: tipi, descrizione, curve caratteristiche. La similitudine applicata alle macchine a fluido. Teoria euleriana dello stadio di turbo-operatrice radiale. Curve caratteristiche euleriane, e per numero finito di pale. Curve caratteristiche  reali per macchine centrifughe. Il diffusore nelle turbo-operatrici radiali, NPSH, adescamento delle pompe. Spinta radiale. Caratteristica delle pompe sui 4 quadranti Pompe in serie e parallelo . Ventilatori , effetti della comprimibilità, rappresentazione del processo sul piano entalpico: macchine senza diffusore. Descrizione delle turboperatrici assiali. Teoria euleriana delle turbo-operatrici assiali, grado di reazione. Funzionamento reale dei compressori assiali; Funzionamento anomalo dei turbocompressori, stallo. Pompaggio per i turbocompressori. Funzionamento off-design dei compressori assiali, limiti al campo di funzionamento.  Pompe speciali: ad anello liquido, peristaltiche, a membrana. Eiettori. Sistemi di miscelamento : carburatore. Richiami di combustione: rapporto aria/combustibile esteso agli ossigenati. Dissociazione ad alta temperatura, equilibri chimici. Caldaie:  classificazione,  rendimento, architettura e  temp. di combustione . caldaie tempo di combustione particelle solide. Modello evaporazione.  Circolazione dell'acqua nelle caldaie. Circolazione dei fumi , tiraggio. Impianti idraulici. Eq. dell'energia . Definizioni. Criteri di dimensionamento degli impianti idraulici a bacino.  Dimensionamento degli impianti idraulici ad acqua fluente. Turbina Pelton e Banki.  Turbine a reazione (Francis e Kaplan). Diagramma di carico e ripartizione nelle reti elettriche. Impianti idraulici. Cifra di merito, indice di molteplicità delle sorgenti, grado di reversibilità. Applicazioni della teoria della cifra di merito al ciclo Hirn e Rankine. Esempi di impianti cogenerativi . Lo pseudociclo limite dei MCI, il problema della T iniziale (gas residui). T fine espansione e T scarico (no cilci termodinamici fatti in macchine). Pressione media effettiva e dipendenza dai parametri motoristici. Motori a 2 tempi, lavaggio, diagramma polare della distribuzione, diagramma indicato, pressione media indicata. Diagramma aperto, lavoro indicato e pmi per 4T (lorda e netta). Bilancio termico. Ricambio della carica. Le valvole a fungo, geometria, coefficienti di efflusso. Sistemi di aspirazione e scarico. Combustione reale nei motori acc com (regolare e anomale). Combustione reale nei motori Diesel, proprietà dei combustibili per MCI, NO, NC. Sovralimentazione - accoppiamento con compressore volumetrico e turbo compressore. Sistemi di iniezione diesel e benzina.  Curve caratteristiche. Accoppiamento del motore all’utilizzatore. Curva di carico strada . 

Esercizi

Progetto compressore alternativo. Progetto pompa centrifuga. Calcolo npsh. Accoppiamento macchina operatrice-circuito. Efflusso fluidi comprimibili. Esercizi su impianti combinati a 1 e 2 livelli di pressione e teoria. Efflusso fluidi comprimibili. Progetto turbina Pelton.

 

Testi consigliati e bibliografia

Textbooks

Caputo C. - Gli impianti convertitori di energia - Masson, Milano

Caputo C. - Le macchine volumetriche - Masson, Milano

Caputo C. - Le turbomacchine - Masson, Milano

Ferrari G. - Motori a combustione interna - Il capitello

To learn more:

Acton O. & Caputo C. - Collana di Macchine a fluido, 4 voll.- UTET, Torino

Haywood R.W. - Analysis of engineering cycles 3rd ed. - Pergamon press, Oxford

Horlock J.H. - Combined power plants - Krieger, Malabar

Horlock J.H. - Cogeneration - Krieger, Malabar

Lozza G. - Turbine a gas e cicli combinati - Progetto Leonardo, Bologna

G.Vetter – Leak-free pumps and compressors – Oxford Elsevier

J. Davidson - Process pump selection – Bury St. Edmund, Professional Eng. Pub.

 

Registrazione Green Attiva
 

Materiale didattico

Test online

Vai a Moodle

Visita i forum

Registrati al corso

Studenti registrati

Ultimo aggiornamento: 26/05/2015 17:43
HOMEDuplica il recordPrimoPrecedenteSuccessivoUltimoPS