62038 - DINAMICA E CONTROLLO DEI SISTEMI ENERGETICI

insegnamento

ID:

62038

Tipo Insegnamento:

Opzionale

Durata (ore):

60

CFU:

SSD:

SISTEMI PER L'ENERGIA E L'AMBIENTE

Url:

Dettaglio Insegnamento:

INGEGNERIA MECCANICA/Percorso Comune Anno: 2

Anno:

2024

Periodo di attività

Secondo Semestre (24/02/2025 - 05/06/2025)

Obiettivi Formativi

Oggetto del corso è lo studio della dinamica e del controllo dei sistemi energetici (impianti a vapore, turbogas, sistemi cogenerativi, sistemi a fonte idraulica) e delle macchine a fluido (in particolare, macchine operatrici a fluido comprimibile e motori alternativi a combustione interna).
Per i sistemi suddetti, sono forniti gli strumenti fisico-matematici e metodologici per l’analisi del loro comportamento in condizioni non-stazionarie e di fuori progetto, al fine di valutarne le logiche di controllo. Particolare attenzione viene rivolta alla modellizzazione dei sistemi considerati, presentando esempi di implementazione in ambiente Matlab® e svolgendo esercitazioni numeriche in laboratorio di informatica.

Prerequisiti

Fondamenti di matematica e fisica.
Sistemi energetici.
Macchine.

Metodi didattici

Le lezioni saranno svolte in aula con ampia possibilità di interazione fra il docente e gli studenti. Le lezioni saranno supportate da dispense e da riferimenti a testi per l’approfondimento.
È previsto lo svolgimento di esercitazioni in laboratorio di informatica, per l’implementazione di modelli di simulazione in ambiente Matblab.

Verifica Apprendimento

L’obiettivo della prova d’esame, che sarà orale, consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati.
Per superare l’esame è necessario dimostrare di possedere le conoscenze di base su tutti gli argomenti del corso e dimostrare una sufficiente capacità di implementazione di modelli di simulazione; la gradazione del voto positivo da 18 a 30 è funzione dell’approfondimento e del rigore con cui il candidato dimostra di conoscere gli argomenti trattati.

Testi

- Bacchelli G., Danielli F., Sandrolini S., “Dinamica e controllo delle macchine a fluido”, Pitagora Editrice, Bologna
- Negri di Montenegro G., Bianchi M., Peretto A., 2009, “Sistemi energetici e macchine a fluido Vol. 1”, Pitagora Editrice, Bologna.
- Dabney J. B., Harman T. L., 2004, “Mastering Simulink”, Pearson Prentice Hall.
- Bettocchi, R., Spina, P.R., - Propulsione aeronautica con turbogas - 2a Ed. - Pitagora Ed., Bologna, 2002.
- Cantore G. – Macchine – Progetto Leonardo (Ed. Esculapio), 1996.
- Cornetti, G. - Macchine idrauliche - Vol. 1, Ed. Il Capitello.
- Cornetti, G. - Macchine termiche - Vol. 2, Ed. Il Capitello.
- Lozza G., 1996, “Turbine a gas e cicli combinati”, Progetto Leonardo, Bologna.
- Cohen H., Rogers G.F.C., Saravanamuttoo H.I.H. - Gas Turbine Theory - Longman, 1996.
- Horlock J.H. - Axial Flow Compressors - Butterworths, 1958.
- Osnaghi C. – Teoria delle turbomacchine – Progetto Leonardo, Bologna, 2002.
- Sandrolini S., Naldi G. – Macchine 1. Fluidodinamica e termodinamica delle turbomacchine – Pitagora, 1997.
- Sandrolini S., Naldi G. – Macchine 2. Le turbomacchine motrici e operatrici – Pitagora, 1998.
- Heywood J. B. - Internal combustion engine fundamentals - McGraw-Hill, 1988.
- Ferrari G. - Motori a combustione interna - Ed. Il Capitello, 1995.
- Minelli G., 1985, “Motori endotermici alternativi”, Pitagora Editrice, Bologna.
- Brown F. T. - Engineering system dynamics - Marcel Dekker, 2001.
- Blair G. P. - Design and simulation of four-stroke engines - Society of Automotive Engineers, 1999.
- Singh K., Agnihotri G., 2001, “System Design through MATLAB, Control Toolbox and Simulink, Springer-Verlag”.
- Magnaschi G., "Tecnologie dei sistemi di controllo", McGraw-Hill Libri Italia srl, Milano

Contenuti

Il corso prevede 60 ore di didattica frontale in aula tra lezioni ed esercitazioni.
Gli argomenti sviluppati durante le lezioni in aula (48 ore) sono i seguenti.
• Modellizzazione matematica dello stato non-stazionario di sistemi aperti (4 ore)
• Dinamica e controllo di macchine operatrici e loro funzionamento fuori progetto (12 ore)
• Dinamica e controllo di sistemi per la conversione dell’energia (impianti a vapore, turbine a gas, sistemi cogenerativi, sistemi a fonte idraulica) (26 ore)
• Dinamica e controllo dei motori a combustione interna (6 ore)
Durante le esercitazioni in laboratorio di informatica (12 ore), verranno realizzati modelli di simulazione in ambiente Matlab® di alcuni sistemi per la conversione dell’energia.