Topic outline

  • Corso di MACCHINE MARINE [100IN] e Corso di MACCHINE [065IN]

    Rodolfo Taccani

    Ufficio: Ed.C7, secondo piano, stanza C7_2.16

    Telefono: 040 558 3806

    E-mail: taccani@units.it

    Orario di ricevimento: martedì 11-13 (è preferibile mandare sempre una mail per conferma)


    Lucia Parussini

    Ufficio: Ed.C7, primo piano, stanza C7_1.7

    Telefono: 040 558 3231

    E-mail: lparussini@units.it

    Orario di ricevimento: martedì 15-16 e  giovedì 15-16 e da lunedì a venerdì su appuntamento


    Orari delle lezioni 

    Lunedì 9.15-12 (Aula 3_A - Edif. D - 3° p.)

    Martedì 13.30-15 (Aula 3_A - Edif. D - 3° p.)

    Mercoledì  9.15-12 (Aula 3_A - Edif. D - 3° p.)

    Giovedì 13.30-15 (Aula 2- Edif. C5 - 1° p.)

    Venerdì 13.30-15 (Aula 3_A - Edif. D - 3° p.)


    Microsoft Teams  CD2021 100IN MACCHINE MARINE

    TEAM CODE jnrdn1l


  • Obiettivi del corso

    Conoscenza e capacità di comprensione: fornire una conoscenza essenziale ma rigorosa dei principi di funzionamento delle turbomacchine e delle macchine volumetriche. Dare le informazioni fondamentali sull’inquinamento da processi di combustione e sulle tecniche di contenimento e di abbattimento. Conoscere le tipologie e le caratteristiche operative dei gruppi motori per la propulsione navale.


    Conoscenza e capacità di comprensione applicate: capacità di concepire il funzionamento delle macchine e spiegarlo sulla base di principi fisici e termodinamici fondamentali.


    Autonomia di giudizio: capacità di raccogliere ed interpretare correttamente i dati di funzionamento delle macchine.


    Capacità di apprendere: capacità di affrontare lo studio di macchine e sistemi energetici innovativi e/o complessi con una solida preparazione di base.

  • Contenuti

    0. INTRODUZIONE, CLASSIFICAZIONE DELLE MACCHINE
    Generalità, classificazione e criteri di studio.
    1. ELEMENTI DI TERMOFLUIDODINAMICA DELLE MACCHINE
    1.1 Richiami e complementi di termodinamica e di gasdinamica
    Primo principio della termodinamica in funzione dell’energia interna e dell’entalpia, grandezze statiche, di ristagno, totali. Efflusso dei fluidi comprimibili. Trasformazioni ideali e reali di compressione ed espansione.
    1.2 Teoria monodimensionale delle turbomacchine
    Principi di funzionamento delle turbomacchine: correnti assolute e relative, triangoli di velocità, teoria Euleriana, grado di reazione. La similitudine ed il numero caratteristico di macchina.
    2. LE MACCHINE OPERATRICI IDRAULICHE E TERMICHE
    2.1 Turbomacchine operatrici
    Curva caratteristica teorica ed effettiva. Cenno alla conformazione delle pale.
    2.2 Regolazione delle macchine operatrici
    Interazione con l’impianto. Punto di funzionamento e regolazione. Macchine in serie e in parallelo.
    2.3 Pompe, i ventilatori e i compressori
    2.3.1 Pompe
    La cavitazione: descrizione e condizioni di insorgenza. Particolarità delle pompe dinamiche e volumetriche e loro curve caratteristiche.
    2.3.2 Ventilatori
    Particolarità dei ventilatori e loro curve caratteristiche.
    2.3.3 Compressori
    Particolarità dei compressori dinamici, processo termodinamico, curve caratteristiche e limiti funzionali (ingolfamento, stallo, pompaggio). Particolarità dei compressori volumetrici e curve caratteristiche.
    3. LE MACCHINE MOTRICI IDRAULICHE E TERMICHE
    3.1 Turbine idrauliche
    Generalità sugli impianti idroelettrici. Classificazione delle turbine idrauliche. Particolarità delle turbine Pelton, Francis, elica e Kaplan.
    3.2 Combustione e inquinamento
    Caratteristiche e modalità di utilizzo dei combustibili. Trattazione elementare della combustione (richiami e complementi). Prodotti inquinanti della combustione e interventi per la loro riduzione.
    3.3 Turbomacchine motrici termiche
    3.3.1 Turbine termiche
    Classificazione degli stadi, rendimento della palettatura e condizioni ottime di funzionamento.
    3.3.2 Macchine a vapore
    I cicli (richiami). I generatori di vapore. Architettura delle turbine a vapore. Campi di applicazione.
    3.3.3 Turbine a gas
    Il ciclo Brayton semplice e rigenerativo (richiami), limiti termodinamici e tecnologici. Classificazione, architettu¬ra, aspetti costruttivi e funzionali.
    3.3.4 Cicli combinati e cogenerazione
    Vantaggi dei cicli gas-vapore e della cogenerazione. Cenno ad alcune soluzioni d’impianto.
    3.4 Motori alternativi a combustione interna
    3.4.1 Principi e aspetti funzionali di base
    I cicli teorici (richiami). Aspetti funzionali dei motori Otto e Diesel, a 2 e a 4 tempi, aspirati e sovralimentati (ricambio della carica, alimentazione dell’aria e del combustibile, fenomenologia della combustione, definizione delle potenze e dei rendimenti, curve caratteristiche, trattamento dei gas di scarico). Particolarità dei motori Otto e Diesel, a due e a quattro tempi, con riferimento ai motori veloci per trazione e trasporto su strada.
    4. COMPLEMENTI DI MACCHINE MARINE
    4.1 Generalità sui sistemi propulsivi navali
    Architettura di base dei sistemi meccanici ed elettrici, requisiti e vincoli della propulsione (cenni).
    4.1 Macchine a vapore per la propulsione marina
    Cenni storici, le applicazioni attuali, vincoli progettuali e particolarità costruttive.
    4.2 Turbine a gas per la propulsione marina
    Campi di applicazione, vincoli funzionali connessi all’impiego marino.
    4.3 Motori per la propulsione marina
    Cenni storici. I motori medio veloci e lenti. Soluzioni progettuali e curve di funzionamento. Controllo delle emissioni e cenni alla normativa. Alimentazione a gas.

  • Modalità d'esame

    Propedeuticità: Fisica Tecnica.


    L’esame, normalmente, si articola su 3 domande che comprendono tutto il programma fatto (anche le esercitazioni e l’attività di laboratorio).

    Ogni studente è tenuto a portare un quaderno delle esercitazioni e delle prove di laboratorio all’esame. Nel quaderno andranno inseriti gli esercizi svolti e i report dettagliati delle prove di laboratorio. Gli esercizi svolti devono essere scritti a mano, i report di laboratorio possono essere scritti al computer.

    Il quaderno va inviato via mail a entrambi i docenti in formato pdf almeno 7 giorni prima dell'appello a cui si è iscritti.

    Gli appelli straordinari sono riservati a fuori corso e ripetenti. Al momento sono previsti appelli straordinari a novembre, dicembre, aprile e maggio.

    In ogni caso, nell’eventualità di mancato superamento dell’esame, non si potrà risostenere l’esame nell’appello immediatamente successivo.


  • Testi

    Alberto Cavallini, Lino Mattarolo, "Termodinamica Applicata", Cleup Editore, Padova, 1990.

    Vincenzo Dossena, Giancarlo Ferrari, Paolo Gaetani, Gianluca Montenegro, Angelo Onorati, Giacomo Persico, “Macchine a fluido”, CittàStudi Edizioni, 2015.

    Renato Della Volpe, “Macchine”, Liguori Editore, Napoli, 2011.

    Giancarlo Ferrari, “Motori a Combustione Interna”, Esculapio, Bologna, 2016.

    Giancarlo Ferrari, “Hydraulic and Thermal Machines”, Esculapio, Bologna, 2007.

    Renato Della Volpe, “Impianti Motori per la Propulsione Navale”, Liguori Editore, Napoli, 1990.

    Presentazioni e materiale è reso disponibile su Moodle.


  • Materiale online

  • Programmazione attività di laboratorio

    Da definire.