IMPATTO AMBIENTALE DEI SISTEMI ENERGETICI
cod. 18209

Anno accademico 2010/11
2° anno di corso - Secondo semestre
Docente
Settore scientifico disciplinare
Macchine a fluido (ING-IND/08)
Field
Attività formative affini o integrative
Tipologia attività formativa
Affine/Integrativa
48 ore
di attività frontali
6 crediti
sede:
insegnamento
in - - -

Obiettivi formativi

Obiettivo del Modulo è lo studio delle interazioni tra l'ambiente ed i sistemi per la conversione dell’energia, con particolare riferimento ai fenomeni di inquinamento (chimico e termico) ed all'impatto ambientale relativo ai sistemi energetici. Il Modulo fornirà quindi strumenti e metodologie finalizzate alla scelta ed all’impiego delle soluzioni possibili per limitare gli effetti connessi con l’esercizio dei sistemi energetici, in relazione agli sviluppi delle conoscenze sull’argomento ed alle responsabilità professionali tipiche dell’ingegnere.

Prerequisiti

La frequenza al corso richiede le conoscenze fornite dal corso di Macchine e/o Sistemi Energetici.

Contenuti dell'insegnamento

Aspetti generali. Richiami sulle macchine e sugli impianti. Generalità sui fenomeni di inquinamento chimico e termico. Processi di combustione. Combustibili e loro caratteristiche. Impianti a vapore. Turbine a gas. Impianti per lo sfruttamento di altre fonti energetiche e relativo impatto ambientale. Strumenti e metodologie di misura delle emissioni. Normativa nazionale ed internazionale.
Motori a combustione Interna (MCI). Processi di combustione nei MCI ad accensione comandata e Diesel. Sistemi e dispositivi per il controllo della carica e del processo di combustione. Sovralimentazione. Ricircolo dei gas di scarico (EGR). Emissioni. Tecniche per la riduzione delle emissioni dai MCI ad accensione comandata e Diesel.

Programma esteso

Aspetti generali. Richiami sulle macchine e sugli impianti. Generalità sui fenomeni di inquinamento chimico e termico. Processi di combustione: reazioni, meccanismi di formazione dei composti inquinanti, metodologia per la stima delle emissioni. Combustibili e loro caratteristiche. Impianti a vapore: emissioni caratteristiche, metodologie di controllo della combustione, sistemi di post-trattamento. Turbine a gas: principali emissioni degli impianti fissi e mobili, caratteristiche della camera di combustione e tecniche per la riduzione delle emissioni. Impianti per lo sfruttamento di altre fonti energetiche e relativo impatto ambientale. Strumenti e metodologie di misura delle emissioni. Normativa nazionale ed internazionale.
Motori a combustione Interna (MCI): richiami e caratteristiche principali. Processi di combustione nei MCI ad accensione comandata e Diesel: formazione del particolato e degli incombusti. Stato dell’arte sui sistemi di alimentazione aria e combustibile. Sistemi e dispositivi per il controllo della carica e del processo di combustione. Sovralimentazione. Ricircolo dei gas di scarico (EGR). Emissioni dei MCI ad accensione comandata e Diesel ed effetti delle condizioni operative. Tecniche per la riduzione delle emissioni dai MCI ad accensione comandata e Diesel: convertitori catalitici riducenti ed ossidanti, trappole per particolato, sistemi deNOx.

Bibliografia

A.Gambarotta, A.Peretto, M.Bianchi, “Impatto Ambientale dei Sistemi Energetici”, Ed.Pitagora, Bologna, 2004
S.Turns, “An introduction to Combustion. Concepts and Applications”, McGraw-Hill, New York, 1996
K.Owen, T.Coley, "Automotive Fuels Reference Handbook", pubblicazioni SAE, 1995
A.Bisio, S.Boots, "Encyclopedia of energy technology and the environment", Wiley, 1995
P.Degobert, "Automobiles and Pollution", pubblicazioni SAE, 1995
E.Sassoon, C.Rapisarda Sassoon, "Management dell'Ambiente", Ed.Il Sole 24 ore, 1993
R.Vismara, "Ecologia Applicata", Hoepli, 1992
M.L.Davis, D.A.Cornwell, "Introduction to Environmental Engineering", McGraw-Hill Int.Ed., 1991
P.A.Vesilind, J.J.Peirce, R.Weiner, "Environmental Engineering", Butterworth Publishers, 1988
A.H.Lefebvre, "Gas Turbine Combustion", McGraw-Hill, 1983
G.Paccani, "L'inquinamento da autoveicoli", ESA editrice, 1979
R.Wilson, W.J.Jones, "Energia, Ecologia ed Ambiente", Casa Editrice Ambrosiana, 1978
I.Glassman, "Combustion", Academic Press, 1977
J.B.Edwards, "Combustion: the formation and emission of trace species", Ann Arbor Science, 1974

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esercitazioni numeriche su argomenti del corso. Visite tecniche presso impianti ed installazioni di sistemi energetici, di sistemi di abbattimento delle emissioni, e di sistemi per la misura delle emissioni inquinanti.

Modalità verifica apprendimento

L'esame finale è orale.

Altre informazioni

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