Macchine

Classificazione delle macchine, principi di funzionamento delle macchine e degli impianti sede di processi di conversione energetica. Richiami di termodinamica e fluidodinamica applicate alle macchine. Energia e lavoro. Conversioni e trasformazioni energetiche. Equazioni di governo per lo studio delle macchine: conservazione della massa, della energia, della quantità di moto.
Macchine volumetriche alternative motrici e operatrici: diagrammi indicati limite e reali. Calcolo della portata e della potenza in relazione alle pressioni di aspirazione e mandata. Cenni sulla regolazione.
Turbomacchine: efflusso nei condotti delle turbomacchine, scambi di lavoro tra fluido e palettatura, triangoli delle velocità, grado di reazione.
Turbomacchine operatrici: pompe e compressori centrifughi e assiali, limiti imposti dalla cavitazione e dalla velocità del suono, curve caratteristiche, accoppiamento tra macchina e circuito. Operazioni con fluidi di interesse per applicazioni marine. Cenni sulla regolazione.
Turbine a fluido comprimibile: stadi assiali ad azione e reazione, rendimento di palettatura, condizioni ottimali, rendimento di stadio. Limiti di potenza, cenni sulla regolazione.
Impianti per produzione di potenza basati su turbina a gas. Analisi del ciclo base di riferimento, influenza dei parametri operativi del ciclo. Caratteristiche degli impianti reali. Impianti Combinati Gas-Vapore. Configurazioni impiantistiche, influenza dei parametri operativi del ciclo, prestazioni.

Conoscenze di analisi matematica, fisica (meccanica e termodinamica), idraulica e fluidodinamica, chimica (in relazione ai processi di combustione).

CAPUTO C., “Gli impianti convertitori di energia”, ed. Masson, Milano, 1997,
CAPUTO C., “Le turbomacchine”, ed. Masson, Milano, 1994;
CAPUTO C., “Le macchine volumetriche”, ed. Masson, Milano, 1997.

BECCARI A., CAPUTO C., “Motori termici volumetrici”, ed. UTET, Torino, 1987;
LOZZA G., “Turbine a gas e cicli combinati”, Soc. Editrice Esculapio, Bologna, 1996;
DIXON S. L., “Thermodynamics of Turbomachinery”, Pergamon Press, Oxford, 1982;
COHEN H., ROGERS G. F. C., SARAVANAMUTTOO H. I. H., “Gas Turbine Theory”, Lomgman Group Ltd, Padstow, 1998

Lezioni in presenza. Durante il corso saranno assegnati esercizi riguardanti applicazioni notevoli e saranno svolte esercitazioni al riguardo. Le esercitazioni dovranno essere svolte in forma relazionale e portate all’esame.

Esame orale. La prova prevede domande sugli argomenti illustrati nelle lezioni e la discussione delle esercitazioni svolte assegnate durante il corso.