Ingegneria Energetica - Energy Engineering

Programma del corso di Turbomacchine • Introduzione alla progettazione delle macchine a fluido • Teoria della similitudine • Perdite nelle turbomacchine, following Denton • Progettazione ventilatori assiali secondo Eckert. Progettazione ideale secondo Eulero. Distribuzione di lavoro a vortice libero, forzato, misto. Perdite e stima delle prestazioni in sede reale. Ventilatori assiali per air-cooled condensers. Condizioni di funzionamento instabile: stallo rotante, pompaggio, chocking. • Progettazione ventilatori assiali profili di palettature ad arco di cerchio e NACA 4 digit LdA: Piattaforma software Python open-source: Anaconda, Pycharm, GitHub • Compressori assiali: introduzione, tipologie e applicazioni. Progetto di compressore assiale multistadio. Progettazione ideale secondo Eulero. Distribuzioni di lavoro a vortice libero e forzato. Stadi normali (a grado di reazione R=0.5). Termodinamica dello stadio. Perdite e stima delle prestazioni in sede reale. Condizioni di funzionamento instabile: stallo rotante, pompaggio, chocking. Strategie per il controllo delle instabilità in fase transitoria. LdA: Revisione lavoro d'anno: stato dell'arte • Profili per palettature di compressori assiali per condizioni subsoniche, transoniche, supersoniche. Profili NACA65, C4, PVD. • Presentazione lavoro d'anno: GANTT e procedura progetto • Calcolo prestazioni profili isolati con X-Foil / XLFR5. • Compressori centrifughi: introduzione, tipologie e applicazioni. Progetto di compressore centrifugo monostadio. Progetto di compressore centrifugo pluristadio. Progettazione secondo Eulero in sede ideale. Termodinamica dello stadio. Perdite. Progettazione in sede reale. Condizioni di funzionamento instabile. LdA: Presentazione lavoro d'anno: progress meeting • Controllo del flusso attivo e passivo nelle turbomacchine. Approccio biomimetico per lo sviluppo di sistemi di controllo attivo e passivo. • Pompe radiali multistadio. Sistemi di controllo della cavitazione e della spinta assiale per pompe ad alte prestazioni. • Multi-objective optimization, algoritmi genetici LdA: Presentazione lavoro d'anno: progress meeting • Multi-objective optimization, NSGAII, NSGAIII, pymoo • Turbine a vapore centrifughe di tipo Ljungstrom • Turbine assiali a vapore e a gas. Progettazione euleriana in sede ideale. Perdite (Ailey & Madison, Cox & Craig). Termodinamica dello stadio. Progettazione in sede reale. LdA: Presentazione lavoro d'anno: progress meeting • Transizione energetica e turbomacchine: turbine eoliche, idrauliche e Wells per lo sfruttamento del moto ondoso. • Turbine eoliche: progettazione secondo Betz, Eulero, Prandtl. X-Foil per il calcolo delle prestazioni off-design. Sfide per lo sviluppo di eolico offshore flottante per installazioni mediterranee e oceaniche • Workshop Energia Eolica ed Eolico off-shore (se disponibile) • Turbine per impianti idroelettrici: progettazione secondo Eulero in sede ideale. Perdite. Progettazione in sede reale. Cavitazione e colpo d’ariete. • Seminario Fluid-structure interaction LdA: Visita centrale idroelettrica Giardino di Ninfa e presentazione finale lavoro d'anno

Avere acquisito i contenuti dei corsi di: ● Termodinamica ● Fluidodinamica ● Sistemi Energetici ● Fluid Machinery in Energy Conversion Systems (Macchine)

Dixon and Hall, Fluid Mechanics and Thermodynamics of Turbomachinery 7th edition The 1993 IGTI Scholar Lecture: Loss Mechanisms in Turbomachines, John Denton Nelle slides del gruppo sono presenti ulteriori references

In classe In caso di emergenza covid verranno utilizzati strumenti DAD

Il lavoro d'anno consiste nella progettazione di una macchina fino alla definizione di un prototipo Il lavoro viene svolto in gruppi da 4-5 persone e prevede vari stadi d'avanzamento, individuati anno per anno e descritti nel programma del corso con i punti identificati dalla sigla LdA Il progetto prevede l'assegnazione di un punteggio fino a 30L L'esame orale prevede una sola domanda e l'assegnazione di un punteggio fino a 4 punti da sommare a quello del progetto

Nelle slides del corso

Lezioni teoriche Lezioni con progress meeting sul lavoro d'anno con revisione guidata e discussione fra i gruppi Visita alla centrale idroelettrica del Giardino di Ninfa