Il corso ha l’obiettivo di fornire le conoscenze sull’architettura e il funzionamento delle macchine operatrici dinamiche e volumetriche a fluido incomprimibile (pompe e ventilatori) e comprimibile (compressori) e delle macchine motrici dinamiche a fluido incomprimibile e comprimibile (turbine). Tali conoscenze sono finalizzate a fornire le capacità necessarie per saper scegliere e gestire nel modo più opportuno le macchine a fluido utilizzate nei processi industriali.
Prerequisiti
Per sostenere l’esame è obbligatorio aver superato gli esami dei corsi di “Analisi matematica”, “Geometria e algebra”, “Fisica generale I” e “Disegno tecnico industriale”; è necessario inoltre avere acquisito e assimilato le conoscenze fornite dal corso di “Fisica Tecnica”.
Metodi didattici
Il corso è organizzato nel seguente modo:
• lezioni ed esercitazioni numeriche in aula sugli argomenti del corso (60 ore);
Verifica Apprendimento
L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati. L’esame del corso consiste di norma in una prova scritta, con esercizi numerici e domande teoriche, riguardanti gli argomenti trattati nel corso. Per superare l’esame è necessario dimostrare di possedere le conoscenze di base su tutti gli argomenti del corso; 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 nel corso.
Testi
Testi consigliati
- Negri di Montenegro G., Bianchi M., Peretto A., - Sistemi energetici e macchine a fluido - 1 volume - Pitagora Editrice, Bologna. - Cantore G. – Macchine – Progetto Leonardo (Ed. Esculapio), 1996. - V. Dossena, G. Ferrari, P. Gaetani, G. Montenegro, A. Onorati, G. Persico, MACCHINE A FLUIDO, Seconda edizione, CittàStudi - Cornetti G., Millo F., - Macchine idrauliche - Vol. 1, Ed. Il Capitello
Testi di consultazione - 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.
Contenuti
Il corso prevede 60 ore di didattica frontale in aula tra lezioni ed esercitazioni. Gli argomenti sviluppati durante le lezioni in aula sono i seguenti
1) Equazioni del moto dei fluidi.
2) Pompe dinamiche. Architettura della pompa centrifuga, prestazioni, cenni sulla teoria della similitudine, caratteristica teorica e reale. Pompa a flusso assiale: architettura, caratteristiche e triangoli di velocità. Cavitazione, definizione di NPSH richiesto e disponibile, determinazione dell'altezza massima di aspirazione, verifica a cavitazione. Adescamento, pompe autoadescanti. Punto di funzionamento di una pompa e regolazione della portata. Procedura di scelta di una pompa. Caratteristica di pompe in serie e in parallelo.
3) Ventilatori. Architetture, caratteristiche di funzionamento, variazioni delle prestazioni con la densità del fluido elaborato. Procedura di scelta di un ventilatore.
4) Pompe volumetriche. Architetture di pompe volumetriche alternative e rotative. Definizione di cilindrata, portata teorica e reale, caratteristica teorica e reale. Espressione della potenza. Problematiche.
5) Turbine idrauliche Turbine Pelton, Francis, ad elica e Kaplan: architetture, moto del fluido, prestazioni.
6) Turbine eoliche Turbine ad asse orizzontale. Turbine ad asse verticale.
