COMPLEMENTI DI MACCHINE ( cod. 02018)

Lezioni Energetica ed economia applicata: generalità sugli impianti termici, cicli e pseudocicli, 2° principio, la cifra di merito per i cicli termodinamici diretti, tipi e proprietà dei combustibili; sfruttamento dell'energia nucleare, principi. Metodi di analisi delle macchine a fluido: il cono di Stodola, caratteristica interna e meccanica di turbina; accoppiamento macchina operatrice-circuito a velocità variabile; gas perfetto, semi-perfetto, modello polinomiale; bilanci di energia in presenza di reazioni chimiche, dissociazione molecolare ad alta temperatura, temperatura finale di combustione adiabatica; generalità sulla rigenerazione negli impianti di potenza; applicazione della similitudine alle macchine a fluido; cenno all'aerodinamica 2D, portanza e resistenza dei profili aerodinamici. Impianti motori: Criteri di dimensionamento degli impianti idraulici, rigenerazione negli impianti a vapore, umidità in turbina e risurriscaldamento; tipi di reattori nucleari (a gas, BWR, PWR, LMFBR), cicli a vapore per impianti nucleari; impianti turbogas, processi aperti, matching dei componenti, tecniche di regolazione, funzionamento off-design; ripartizione della potenza negli impianti combinati, diversi schemi d'impianto, pressioni multiple, STIG; applicazioni aeronautiche delle turbine a gas, potenza/spinta richiesta per il volo, razzi. Fondamenti di motori a combustione interna, cicli limite, riempimento, pressione media, sviluppo della combustione normale, combustioni anomale, bilancio energetico, sovralimentazione. Macchine a fluido e componenti degli impianti motori: rendimenti di stadio, ripartizione della potenza nelle ruote Curtis, effetti 3D negli stadi di turbina, limiti di potenza delle turbine a vapore; le tenute nelle turbomacchine, spinte assiali; turbine idrauliche, geometria delle palettature e triangoli delle velocità, diffusore allo scarico, cavitazione; analisi delle perdite nelle turbomacchine motrici e operatrici; scambiatori per impianti a vapore, condensatori e sottoraffreddamento, condensatori ad aria, torri di raffreddamento, preriscaldatori d'aria. Turbopompe centrifughe, caratteristica euleriana, caratteristica reale, spinta radiale, pompe multicellulari, cavitazione, innesco, pompe a canale periferico, pompe in serie e parallelo. Compressori dinamici, stallo, pompaggio, caratteristica delle macchine pluristadio, campo di funzionamento, choking, stallo rotante. Camere di combustione per turbine a gas, caldaie a recupero; compressori alternativi, spazio nocivo e rapporto di compressione massimo, staging e interrefrigerazione, compressori volumetrici rotativi, trasferitori e macchine con compressione interna, pompe alternative, pompe volumetriche rotative, il problema della regolarità della portata, casse d'aria. Esercitazioni Accoppiamento pompa-circuito, calcoli numerici su impianti combinati e impianti cogenerativi. Progetto di massima di: turbine Pelton e Banki, caldaia a recupero, pompa centrifuga, turbina a vapore, compressore alternativo.