Elisa PESCINI

Elisa PESCINI

Ricercatore Universitario

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/09: SISTEMI PER L'ENERGIA E L'AMBIENTE.

Dipartimento di Ingegneria dell'Innovazione

Edificio La Stecca - S.P. 6, Lecce - Monteroni - LECCE (LE)

Ufficio 1° Piano - Edificio La Stecca, Piano 1°

Telefono +39 0832 29 9421

Copertura di un posto di Ricercatore a tempo determinato e regime di impegno a tempo pieno per il settore concorsuale 09/C1 – denominato Macchine e Sistemi per l’energia e l’ambiente - Settore scientifico disciplinare ING-IND/09 denominato Sistemi per l’energia e l’ambiente.

Area di competenza:

Attività di ricerca (sperimentale per l’analisi della fluidodinamica nei sistemi energetici, numerica e sperimentale per lo studio dei flussi nelle turbomacchine e in processi di combustione, numerica e sperimentale sul controllo dei flussi in sistemi energetici). Attività didattica, di didattica integrativa e servizio agli studenti per un impegno annuo di 350 ore (seminari didattici e supporto alle esercitazioni per gli insegnamenti pertinenti il SSD ING/IND 09, tutoraggio studenti, supervisione tesi di laurea, tutoraggio e supervisione dottorandi, max 60 ore di didattica frontale). Supervisione di membri più giovani del gruppo di ricerca e organizzazione attività di divulgazione scientifica.

 

 

 

Recapiti aggiuntivi

+39 0832 297759 

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Curriculum Vitae

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Didattica

A.A. 2019/2020

LABORATORIO Di SISTEMI ENERGETICI C.I.

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Anno accademico di erogazione 2019/2020

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno di corso 3

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso CURRICULUM AEROSPAZIALE

A.A. 2018/2019

MACCHINE

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 0.0

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno di corso 3

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce

MACCHINE

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 0.0

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno di corso 3

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede Lecce

SISTEMI AVANZATI DI PROPULSIONE

Corso di laurea INGEGNERIA MECCANICA

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Lingua ITALIANO

Crediti 9.0

Docente titolare Teresa DONATEO

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 81.0

  Ore erogate dal docente ELISA PESCINI: 9.0

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno di corso 2

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso INGEGNERIA DEL VEICOLO

Sede Lecce

A.A. 2017/2018

MACCHINE

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Tipo corso di studio Laurea

Lingua ITALIANO

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 0.0

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno di corso 3

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

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LABORATORIO Di SISTEMI ENERGETICI C.I.

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/09

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 6.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 54.0

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno accademico di erogazione 2019/2020

Anno di corso 3

Lingua ITALIANO

Percorso CURRICULUM AEROSPAZIALE (A93)

Sono necessarie le nozioni acquisite durante i corsi di: "Elementi di Ottimizzazione e Statistica", "Fisica Tecnica" e "Sistemi Energetici".

Scopo del corso è fornire allo studente gli elementi di base necessari il  completo e corretto svolgimento di un' attività sperimentale relativa alle macchine a fluido e ai sistemi energetici. In particolare, lo studente sarà introdotto a strumenti e tecniche di misura meccaniche e termiche, all'acquisizione e trattamento dei dati sperimentali e al relativo post-processing.

Al termine del corso gli studenti dovrebbero:

- conoscere i principi fisici alla base delle misure meccaniche e termiche più comuni;

- conoscere le basi teoriche sul funzionamento della strumentazione di misura più diffusa e sul loro corretto utilizzo;

- conoscere le basi teoriche su tecniche di misura;

- avere dimestichezza nell'eventuale scelta di strumenti/tecniche di misura necessari per l'esecuzione di misure su un banco prova reale;

- saper acquisire, trattare e interpretare i dati sperimentali;

- saper utilizzare le informazioni a disposizione per effettuare calcoli di quantità caratterizzanti il funzionamento delle macchine a fluido e dei sistemi energetici.

Lezioni frontali, esercitazioni pratiche con l'ausilio di software.

L'esame consiste in una prova orale.

La prova orale consiste nella discussione delle esercitazioni assegnate e/o svolte durante il corso (esercizi sul trattamento e post-processing di dati sperimentali) e in domande/esercizi da svolgere sul momento con la supervisione del docente. Gli scopi della prova orale sono: 1) valutare la capacità dello studente di applicare i corretti strumenti di analisi ed effettuare le scelte più razionali relativamente al problema specifico da risolvere; 2) valutare la conoscenza dei contenuti del corso.

TEORIA

-Misure meccaniche e termiche: studio dei principali sensori, strumenti e tecniche di misura.

-Acquisizione e trattamento dei dati sperimentali: campionamento, quantizzazione, errori, incertezze e loro propagazione.

-Post-processing e rappresentazione dei dati sperimentali: introduzione ai software più utilizzati.

ESERCITAZIONI

-Esercitazioni finalizzate al trattamento, post processing e rappresentazione dei dati sperimentali con l'ausilio di software.

 

PIU' IN DETTAGLIO:

 

Basi teoriche per le misure meccaniche e termiche

 

PARTE I: Caratteristiche Generali

-Concetto di misura e descrizione funzionale degli strumenti di misura (teoria ed esercitazioni)

-Unità di misura e riferibilità (teoria ed esercitazioni)

-Introduzione a Excel (teoria ed esercitazioni)

-Espressione e stima dell’incertezza di misura secondo la guida GUM (teoria ed esercitazioni)

-Caratteristiche statiche degli strumenti di misura (teoria ed esercitazioni)

-Modelli dinamici di sensori e strumenti (teoria)

-Analisi dei segnali e taratura dinamica (teoria)

-Acquisizione e analisi digitale dei segnali (teoria)

-Introduzione a Matlab (teoria ed esercitazioni)

-Inroduzione a Simulink e Simscape (teoria ed esercitazioni)

 

PARTE II: Introduzione ad alcuni sensori e strumenti per le misure meccaniche e termiche

-Misure di portata (teoria)

-Misure di temperatura (teoria ed esercitazioni)

-Misure di forza, coppia e potenza meccanica e cenni ad alcuni sensori per le misure di moto e di deformazione (teoria)

 

 

Nota: Le misure di pressione, velocità ed acustiche saranno trattate nel C.I. di Laboratorio di Propulsione Aerospaziale.

  • Gianluca Rossi, Misure meccaniche e termiche Basi teoriche e principali sensori e strumenti, Carocci editore, Novembre 2010.
  • Ernest O. Doebelin, Strumenti e metodi di misura, McGraw-Hill, Seconda Edizione, 2008.
  • Andrea Zanobini e Simone Giovannetti, Incertezza di Misura e Acquisizione dei Segnali - Teoria ed esercizi risolti, Società editrice Esculapio, Febbraio 2013.
  • A. Brunelli, Misure Industriali Fisiche e Meccaniche introduzione alle tecniche generiche di misura strumentazione di misura delle grandezze fisiche e meccaniche, Editore Gisiservizi S.r.l., Terza edizione 2006.
  • Piero Mario Azzoni, Strumenti e misure per l’ingegneria meccanica avvio alla comprensione delle moderne tecniche sperimentali, Ulrico Hoepli editore S.p.a., 2010.
  • Giorgio Minelli, Misure Meccaniche, Patron Editore, Seconda Edizione.
LABORATORIO Di SISTEMI ENERGETICI C.I. (ING-IND/09)
MACCHINE

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/09

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 0.0

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Anno di corso 3

Semestre Secondo Semestre (dal 04/03/2019 al 04/06/2019)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce

È propedeutico l’esame di Fisica Tecnica

Termofluidodinamica;

Introduzione alle macchine a fluido;

Macchine idrauliche operatrici;

Sistemi per la compressione dei gas;

Impianti motore;

Motori alternativi a combustione interna.

OBIETTIVI DEL CORSO: Fornire agli studenti del corso di laurea triennale in Ingegneria Industriale conoscenze di base sui sistemi per la conversione dell'energia e i relativi componenti con particolare riferimento alle problematiche di scelta, installazione e regolazione delle macchine a fluido e alla valutazione del rendimento di conversione dei principali impianti motore.

RISULTATI DI APPRENDIMENTO:

Conoscenza e comprensione:

- leggi della termodinamica e della fluidodinamica applicate a sistemi zero-dimensionali e 1D.

- principi di funzionamento delle macchine a fluido e la relativa classificazione

- tipologie di pompe, ventilatori e compressori e relative modalità di regolazione

- principi di funzionamento e modalità di regolazione delle trasmissioni idrostatiche

-  cicli di riferimento,  bilanci energetici e calcolo delle prestazioni dei principali impianti motori (motori alternativi, impianti a vapore, impianti con turbina a gas)

Capacità di applicare conoscenze e comprensione

- calcolare le proprietà termodinamiche dei fluidi utilizzati nei sistemi energetici

- modellare il comportamento dei sistemi energetici mediante le leggi della termodinamica, le trasformazioni politropiche dei gas perfetti e la teoria degli ugelli

- conoscere le applicazioni dei condotti a sezione variabile (diffusori, effusori, eiettori e iniettori) e valutarne il funzionamento fuori progetto

- conoscere le perdite fluidodinamiche, termiche e meccaniche nelle macchine a fluidi e quantificarle attraverso opportuni rendimenti

- scegliere le macchine più opportune per un impianto di pompaggio, ventilazione o compressione

Autonomia di giudizio

- capacità di affrontare criticamente l'analisi di sistemi energetici reali

Abilità comunicative

- capacità di descrivere, anche mediante disegni schematici e mappe concettuali, il funzionamento delle principali macchine

Capacità di apprendimento

Lezioni frontali alla lavagna;

Risoluzione di prove d'esame anche con l'ausilio di strumenti informatici (Excel, Matlab)

Materiale multimediale;

Discussione del materiale didattico e delle prove d'esame mediante il servizio Forum dell'area Intranet.

Scritto e orale

Nella prova scritta, consistente in tre o quattro esercizi numerici da svolgere in 3 ore, si valuterà la conoscenza degli argomenti del corso, la capacità di svolgere i calcoli e la capacità di applicare le leggi della termodinamica a sistemi reali.

Nell'esame orale si valuterà la conoscenza degli argomenti del corso, il grado di approfondimento e la capacità critica del candidato.

Termofluidodinamica:  

introduzione e richiami di termodinamica. Equazione di stato dei gas perfetti. Trasformazioni termodinamiche dei gas perfetti. Trasformazioni di espansione e compressione con scambio di lavoro. Recupero e controrecupero. Elementi di meccanica dei fluidi. Flusso negli ugelli. Tubo di Venturi, ugello de Laval, prese dinamiche, eiettori ed iniettori (9 ore). Svolgimento di esercizi sugli argomenti trattati (4 ore).

 

Introduzione alle macchine a fluido:

Classificazione delle macchine. Scambi di lavoro nelle turbomacchine. Equazione di Eulero. Cenni sui triangoli di velocità. Cicli di lavoro delle macchine volumetriche. Perdite nelle macchine e rendimenti (9 ore).

Svolgimento di esercizi e prove d’esame sugli argomenti trattati (4 ore).

 

Macchine idrauliche operatrici:

Impianti di pompaggio e di ventilazione. Criteri di scelta e installazione delle turbopompe e dei ventilatori.Curve caratteristiche. Metodi di regolazione. Funzionamento e regolazione delle pompe volumetriche. Attuatori lineari e rotativi. Trasmissioni idrostatiche (9 ore).

Svolgimento di esercizi e prove d’esame sugli argomenti trattati (4 ore).

 

Sistemi per la compressione dei gas:

Criteri di scelta e installazione dei compressori. Curve caratteristiche e cenni ai fenomeni di instabilità dei turbocompressori. Studio dettagliato dei compressori volumetrici alternativi e rotativi. Metodi di regolazione (9 ore). Svolgimento di esercizi e prove d’esame sugli argomenti trattati (4 ore).

 

Impianti motore:

Cicli di riferimento. Perdite e rendimenti. Studio dettagliato degli impianti a vapore. Analisi termodinamica ed exergetica. Cenni sul gruppo turbina. Impianti con turbina a gas, cicli combinati e cogenerativi. Parametri progettuali e di regolazione. Panoramica sui sistemi energetici innovativi per la produzione dell'energia (9 ore).

Svolgimento di esercizi e prove d’esame sugli argomenti trattati (6 ore).

 

Motori alternativi a combustione interna:

Cicli di riferimento. Classificazione e schemi costruttivi. Parametri di prestazione e curve caratteristiche. Criteri di scelta e campi di applicazione. Regolazione della potenza. Panoramica sui sistemi energetici per la propulsione e la trazione. Cenni sulle problematiche di impatto ambientale (9 ore).

 Svolgimento di esercizi e prove d’esame sugli argomenti trattati (4 ore).

 

 Esercitazione di laboratorio:

Rilievo della curva caratteristica di una turbopompa o di un ventilatore (2 ore)

  1. Catalano, Napolitano, "Elementi di Macchine operatrici a fluido", Pitagora editrice, Bologna
  2. Cornetti, Millo, "Macchine idrauliche-1", Il capitello
  3. Cornetti, Millo, "Scienze termiche e macchine a vapore-2A", Il capitello
  4. Cornetti, Millo, "Macchine a gas-2B", Il capitello
  5. Dadone, "Macchine idrauliche", CLUT
  6. Della Volpe, "Macchine", Liguori editore
  7. Ferrari, "Motori a combustione interna", Il capitello, Torino
  8. Lozza, "Turbine a gas e cicli combinati", Progetto Leonardo, Bologna
  9. V. Dossena, G. Ferrari, P. Gaetani, G. Montenegro, A. Onorati, G. Persico, "Macchine a fluido",CittàStudi Edizioni
  10. Dispense e slide disponibili nell’area intranet ( https://intranet.unisalento.it)
MACCHINE (ING-IND/09)
MACCHINE

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/09

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 0.0

Per immatricolati nel 2016/2017

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Anno di corso 3

Semestre Secondo Semestre (dal 04/03/2019 al 04/06/2019)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sede Lecce

Conoscenze delle leggi fondamentali della meccanica e della termodinamica.

Conoscenze di analisi matematica (derivate, integrali) e elementi di base di chimica.

Per le propedeuticità obbligatorie si rimanda al regolamento del corso.

Proprietà termodinamiche dei fluidi, principi di conservazione dell'energia applicato alle macchine a fluido, Criteri di classificazione e principi di funzionamento delle macchine a fluido, Energy Systems, Energy Resources, Analisi termodinamica dei processi industriali, Pompe, Compressori e Ventilatori, Generatori di vapore, Impianti motore a vapore, Impianti motore con turbina a gas, Motori alternativi a combustione interna, Sistemi energetici innovativi e fonti energetiche rinnovabili, Controllo della combustione e delle emissioni inquinanti.

Conoscenza e capacità di comprensione

- Conoscenza delle applicazioni della termofluidodinamica alle macchine a fluido.

- Conoscenza delle principali caratteristiche costruttive e prestazionali delle macchine a fluido e dei sistemi energetici.

- Conoscenza dei sistemi energetici innovativi e rinnovabili.

- Conoscenza delle problematiche ambientali legate alle macchine a fluido e ai sistemi energetici.

- Conoscenza dei principi dell'energetica industriale.

- Conoscenza sommaria della terminologia tecnica specifica in lingua inglese.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate

- Capacità di impostare la progettazione di massima di una macchina a fluido e di un sistema energetico.

- Capacità di analizzare i dati sperimentali relativi al funzionamento di un sistema energetico.

Autonomia di giudizio

- Capacità di individuare le possibili ottimizzazioni delle prestazioni energetiche e ambientali dei sistemi energetici.

Abilità comunicative (communication skills)

- Capacità di comunicare gli aspetti tecnici rilevanti ai responsabili della progettazione, del collaudo, della conduzione e della manutenzione.

Capacità di apprendere

- Capacità di interpretare documenti tecnici specifici riguardati le macchine a fluido e i sistemi energetici.

- Capacità di intraprendere studi specialistici più avanzati con autonomia.

Lezioni in aula, esperienze di laboratorio per l'analisi dei dati sperimentali sul funzionamento di vari tipi di macchine a fluido, esercitazioni sulla impostazione dei calcoli per la valutazione delle prestazioni di macchine a fluido e sistemi energetici.

L'esame consiste in una prova scritta e un colloquio orale. La Prova scritta consiste in alcuni esercizi per verificare la capacità di impostare i modelli per la valutazione delle prestazioni delle macchine a fluido e dei sistemi energetici. Le tracce delle precedenti prove scritte sono disponibili in:

https://intranet.unisalento.it/web/macchinei/documents

Durante la prova scritta è possibile usare i libri di testo ma non materiale relativo allo svolgimento di esercizi. L'esito della prova scritta sarà ritenuto valido solo per la sessione di esami in cui la prova stessa è stata svolta.

La Prova orale consiste nella discussione dello svolgimento della prova scritta e in una serie di domande sugli argomenti previsti nel programma del corso per la valutazione delle conoscenze acquisite sui principi di funzionamento delle macchine e sistemi energetici e sulle loro prestazioni.

ULTERIORE BIBLIOGRAFIA

A. Dadone, Introduzione e complementi di macchine termiche ed idrauliche, Ed. CLUT, Torino.

Macchi, "Termofluidodinamica applicata alle macchine", CLUP.

Capetti A., Compressori di gas, Giorgio.

Daly, "Tecnica della ventilazione", Ed. Woods Italiana.

Elliott, "Powerplant engineering", McGrawHill Publishing Company.

"Diesel Engine Management", SAE International, www.sae.org.

Boyce, "Handbook for cogeneration and combined cycle power plants", ASME Press, www.asme.org.

Afgan, Carvalho, "Sustainable assessment method for energy systems", Kluver Academic Publisher, www.wkap.nl.

Internal Combustion Engine Fundamentals, John B. Heywood, McGraw Hill.

PARTE 1a - Sistemi energetici

Proprietà termodinamiche dei fluidi, il principio di conservazione dell'energia applicato alle macchine, il principio di conservazione dell'energia nel sistema di riferimento relativo, moto in condotti a sezione variabile. [dispensa Termodinamica-MacchineR08C*].

Criteri di classificazione e principi di funzionamento delle macchine a fluido; Macchine volumetriche e dinamiche. [Della Volpe cap. III; Ferrari cap. 1]. Rendimenti delle macchine a fluido e degli impianti. [Della Volpe cap. IV]. [Macchine a Fluido cap. 2]

Energy Systems, The Energy Cycle, Closed Cycles of Energy Resources. [Orecchini cap. I, dispensa ESEnergySystemsR00].

Energy Resources, Definition of Energy Potential, The Earth’s Energy Balance, Renewable Sources, Non-renewable Energy Sources. [Orecchini cap. II, dispensa ESEnergyResourcesR00].

Cenni di Analisi termodinamica dei processi industriali. [dispensa Exergy*].

PARTE 2a - Macchine e impianti di conversione e trasformazione dell'energia

Pompe. Parametri di funzionamento, rendimento, curve caratteristiche, punto curve e stabilità di funzionamento, cavitazione, portata minima, accoppiamento regolazione e avviamento, pompe centrifughe, assiali, volumetriche. [Della Volpe cap. XIV; Ferrari cap. 2.1-2.4]. [Macchine a Fluido cap. 4]

Compressori. Compressori dinamici, compressori centrifughi, parametri di funzionamento, prestazioni e curve caratteristiche, compressori assiali. Tipologie e applicazioni dei compressori centrifughi. Compressori volumetrici, alternativi e rotativi. [Della Volpe cap. XI, XII.1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, XIII; Ferrari cap. 3]. [Macchine a Fluido cap. 7]

Regolazione dei turbocompressori, variazione della velocità angolare, laminazione all'aspirazione, laminazione allo scarico, bypass, variazione calettamento pale. Regolazione dei compressori volumetrici. [dispensa Termodinamica-MacchineR08C*].

Ventilatori e loro prestazioni, caratteristiche dei ventilatori, punto di funzionamento, pressione statica e dinamica, tipologia dei ventilatori (ventilatori assiali, elicoidali, centrifughi), confronto delle prestazioni. [dispensa Termodinamica-MacchineR08C*; Ferrari cap. 2.5].

Generatori di vapore. Caldaie a tubi di fumo e tubi di acqua, rendimenti. Impianti motore a vapore. Cicli e schemi di impianti, metodi per aumentare il rendimenti. Turbine a vapore, applicazioni e regolazione. [Della Volpe cap. VI.1, 2, 3, 4, 7 e V.1, 2, 3, no 3.1, 3.2, 3.3; Ferrari cap. 4]. [Macchine a Fluido cap. 8, 9, 11]

Impianti motore con turbina a gas. Generalità, analisi del ciclo ideale e reale, metodi per aumentare il rendimento, caratteristiche generali degli impianti, classificazione e campi di applicazione delle turbine a gas, impianti a ciclo combinato. [Della Volpe cap. VII.1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, dispensa propDESIGNPR02; Ferrari cap. 6]. [Macchine a Fluido cap. 8, 10, 11]

Motori alternativi a combustione interna. Classificazione, cicli ideali e reali, potenza e curve caratteristiche, prestazioni, combustibili, alimentazione, regolazione, sovralimentazione, emissioni inquinanti, sistemi per ridurre le emissioni inquinanti. [Della Volpe ed. 2011 cap. VIII.1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 no sottoparagrafi, 11, 12, 13, 14, 17, 18 , 19, 20, 21]. [Macchine a Fluido cap. 13, 14]

Wind power plant, photo-voltaic plants, fuel cells. Compression heap pump, absorption heat pumps. [Orecchini cap. 4.2.1.2, 4.2.2.1, 4.2.3.4, 4.2.9.1, 4.3.2.1, dispensa ESEnergyConversionR02B, Ferrari cap. 5].

Distribuited generation, Cogeneration. [Orecchini cap. 5, dispensa ESDistributedGenerationR00, Della Volpe cap. IX, Ferrari cap. 7].

Controllo della combustione e delle emissioni inquinanti. Controllo dell'inquinamento durante la combustione, caldaie a letto fluido, bruciatori a basse emissioni di NOx, Filtri elettrostatici e a maniche, desolforazione dei fumi (a secco, a umido, a recupero). [dispensa macchineCombContrR00].

Renato Della Volpe, Macchine, Liguori Editore (http://www.liguori.it/schedanew.asp?isbn=4972&vedi=testoebook#ebook) - può essere acquistata versione online.

Energy Systems in the Era of Energy Vectors, Orecchini Fabio, Naso Vincenzo, Springer (http://link.springer.com/book/10.1007/978-0-85729-244-5/page/1).

Ferrari - Hydraulic Thermal Machines di Progetto Leonardo (http://www.editrice-esculapio.com/ferrari-hydraulic-and-thermal-machines/).

V. Dossena, G. Ferrari, P. Gaetani, G. Montenegro, A. Onorati, G. Persico, Macchine a fluido, CittàStudiEdizioni, 2015. [http://www.cittastudi.it/catalogo/ingegneria/macchine-a-fluido-3547]

Renato Della Volpe, Esercizi di macchine, Liguori Editore.

Dispense reperibili nei seguenti siti (richiedere ulteriori dispense al docente):

http://www.ingegneria.unisalento.it/scheda_docente_lm1/-/people/antonio.ficarella/materiale

https://intranet.unisalento.it/web/macchinei/documents

MACCHINE (ING-IND/09)
SISTEMI AVANZATI DI PROPULSIONE

Corso di laurea INGEGNERIA MECCANICA

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/08

Tipo corso di studio Laurea Magistrale

Crediti 9.0

Docente titolare Teresa DONATEO

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 81.0

  Ore erogate dal docente ELISA PESCINI: 9.0

Per immatricolati nel 2017/2018

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Anno di corso 2

Semestre Secondo Semestre (dal 04/03/2019 al 04/06/2019)

Lingua ITALIANO

Percorso INGEGNERIA DEL VEICOLO (A87)

Sede Lecce

Sono richieste conoscenze di base di Meccanica Teorica e Applicata, Meccanica delle Vibrazioni e Meccatronica. E' consigliabile aver sostenuto l'esame di Macchine ed Energetica.

Lo studente acquisirà conoscenze specifiche sulle problematiche di impatto ambientale da veicoli stradali e sul relativo contesto normativo nonché competenze metodologiche, tecnologiche e modellistiche sui sistemi avanzati di propulsione nonché. Verranno fornite, inoltre, conoscenze sui criteri di scelta e sui paradigmi di modellazione dei convertitori di energia di powertrain avanzati (motori termicimotori/generatori elettricicelle a combustibile, ecc.) nonché dei sistemi di accumulo meccanici, elettrici, pneumatici ed idraulici.  Si presenteranno le moderne tecniche di gestione energetica e ottimizzazione di tali powertrain  finalizzate alla minimizzazione del consumo e alla massimizzazione delle prestazioni.

Lezioni frontali ed esercitazioni pratiche con l'ausilio di software di simulazione.

La modalità di esame consiste in due prove:

- lo svolgimento di un progetto individuale relativo al dimensionamento e/o alla modellazione e/o al controllo dei flussi energetici di un sistema avanzato di propulsione stradale. In questa prova si valuteranno le competenze acquisite dello studente e la sua capacità di applicarle ad un test case.

- una prova orale, che prendendo spunto dalla discussione del progetto, consenta di valutare la conoscenza dei contenuti del corso.

Il materiale didattico sarà fornito mediante Intranet

Emissioni inquinanti da motori a combustione interna per il trasporto stradale: meccanismi di formazione, sistemi di abbattimento, influenza delle condizioni reali di guida. Normative sulle emissioni inquinanti da veicoli stradali.  Portable Emission Measurement Systems. Impatto ambientale dei veicoli elettrici. Approcci tank-to-wheel, well-to-wheel e Life Cycle Assessment. (2CFU)

Sistemi innovativi di propulsione: veicoli elettrici ed ibridi, veicoli alimentati a combustibile gassoso e biocarburanti. Veicoli elettrici solari. Schemi di ibridizzazione di diverse tipologie di veicoli (passenger cars, macchine movimento terra, ecc.).  Cenni sulle applicazioni della propulsione ibrida nell’ambito aeronautico e navale. Infrastrutture e tecnologie di ricarica dei veicoli Plug-in.  Città intelligenti e mobilità sostenibile. (2CFU)

Paradigmi di modellazione dei powertrain di veicoli elettrici ed ibridi. Introduzione ai software Advisor e Cruise. Modelli di traffico di tipo microscopico e macroscopico. Modellazione control-oriented dei singoli convertitori di energia: motori a combustione interna, macchine elettriche, celle a combustibile. Tecniche di scaling dei convertitori di energia.  (2CFU)

Sistemi di accumulo dell'energia. Batterie, supercondensatori, volani. Sistemi di accumulo idraulico  Principi di funzionamento, parametri di scelta, modalità di ricarica e modelli elettrici equivalenti. (1CFU)

Dimensionamento ed energy management di veicoli ibridi serie e parallelo. Autonomia elettrica ed effetto degli ausiliari.  Tecniche di controllo ottimo. Ottimizzazione a più obiettivi: algoritmi genetici. Tecniche di Multi-criteria Decision Making applicate ai veicoli ibridi. (2CFU)

- Pinamonti P. “Motori, traffico e ambiente: emissioni inquinanti da Motori a Combustione Interna per autotrazione”, International Centre for Mechanical Sciences.

- Iora P. G. “Tecnologie per la mobilità sostenibile: Veicoli elettrici, ibridi e fuel cell”, Società Editrice Esculapio.

- Guzzella, Sciarretta, "Vehicle Propulsion Systems", Springer.

- Larminie J., Dicks A., “Fuel Cell Systems Explained” , Wiley.

- James Larminie, John Lowry, “Electric vehicle technology explained”, Wiley, 2012.

- Donateo, T, “Hybrid Electric Vehicles”, Intech (open access).

- Kiencke U., Nielsen L, “Automotive Control Systems for Engine, Driveline and Vehicle”, SAE International.

- Dispense del corso.

SISTEMI AVANZATI DI PROPULSIONE (ING-IND/08)
MACCHINE

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/09

Tipo corso di studio Laurea

Crediti 9.0

Ripartizione oraria Ore totali di attività frontale: 0.0

Per immatricolati nel 2015/2016

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Anno di corso 3

Semestre Secondo Semestre (dal 01/03/2018 al 01/06/2018)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Conoscenze delle leggi fondamentali della meccanica e della termodinamica.

Conoscenze di analisi matematica (derivate, integrali) e elementi di base di chimica.

Per le propedeuticità obbligatorie si rimanda al regolamento del corso.

Proprietà termodinamiche dei fluidi, principi di conservazione dell'energia applicato alle macchine a fluido, Criteri di classificazione e principi di funzionamento delle macchine a fluido, Energy Systems, Energy Resources, Analisi termodinamica dei processi industriali, Pompe, Compressori e Ventilatori, Generatori di vapore, Impianti motore a vapore, Impianti motore con turbina a gas, Motori alternativi a combustione interna, Sistemi energetici innovativi e fonti energetiche rinnovabili, Controllo della combustione e delle emissioni inquinanti.

Conoscenza e capacità di comprensione

- Conoscenza delle applicazioni della termofluidodinamica alle macchine a fluido.

- Conoscenza delle principali caratteristiche costruttive e prestazionali delle macchine a fluido e dei sistemi energetici.

- Conoscenza dei sistemi energetici innovativi e rinnovabili.

- Conoscenza delle problematiche ambientali legate alle macchine a fluido e ai sistemi energetici.

- Conoscenza dei principi dell'energetica industriale.

- Conoscenza sommaria della terminologia tecnica specifica in lingua inglese.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate

- Capacità di impostare la progettazione di massima di una macchina a fluido e di un sistema energetico.

- Capacità di analizzare i dati sperimentali relativi al funzionamento di un sistema energetico.

Autonomia di giudizio

- Capacità di individuare le possibili ottimizzazioni delle prestazioni energetiche e ambientali dei sistemi energetici.

Abilità comunicative (communication skills)

- Capacità di comunicare gli aspetti tecnici rilevanti ai responsabili della progettazione, del collaudo, della conduzione e della manutenzione.

Capacità di apprendere

- Capacità di interpretare documenti tecnici specifici riguardati le macchine a fluido e i sistemi energetici.

- Capacità di intraprendere studi specialistici più avanzati con autonomia.

Lezioni in aula, esperienze di laboratorio per l'analisi dei dati sperimentali sul funzionamento di vari tipi di macchine a fluido, esercitazioni sulla impostazione dei calcoli per la valutazione delle prestazioni di macchine a fluido e sistemi energetici.

L'esame consiste in una prova scritta e un colloquio orale. La Prova scritta consiste in alcuni esercizi per verificare la capacità di impostare i modelli per la valutazione delle prestazioni delle macchine a fluido e dei sistemi energetici. Le tracce delle precedenti prove scritte sono disponibili in:

https://intranet.unisalento.it/web/macchinei/documents

Durante la prova scritta è possibile usare i libri di testo ma non materiale relativo allo svolgimento di esercizi. L'esito della prova scritta sarà ritenuto valido solo per la sessione di esami in cui la prova stessa è stata svolta.

La Prova orale consiste nella discussione dello svolgimento della prova scritta e in una serie di domande sugli argomenti previsti nel programma del corso per la valutazione delle conoscenze acquisite sui principi di funzionamento delle macchine e sistemi energetici e sulle loro prestazioni.

ULTERIORE BIBLIOGRAFIA

A. Dadone, Introduzione e complementi di macchine termiche ed idrauliche, Ed. CLUT, Torino.

Macchi, "Termofluidodinamica applicata alle macchine", CLUP.

Capetti A., Compressori di gas, Giorgio.

Daly, "Tecnica della ventilazione", Ed. Woods Italiana.

Elliott, "Powerplant engineering", McGrawHill Publishing Company.

"Diesel Engine Management", SAE International, www.sae.org.

Boyce, "Handbook for cogeneration and combined cycle power plants", ASME Press, www.asme.org.

Afgan, Carvalho, "Sustainable assessment method for energy systems", Kluver Academic Publisher, www.wkap.nl.

Internal Combustion Engine Fundamentals, John B. Heywood, McGraw Hill.

PARTE 1a - Sistemi energetici

Proprietà termodinamiche dei fluidi, il principio di conservazione dell'energia applicato alle macchine, il principio di conservazione dell'energia nel sistema di riferimento relativo, moto in condotti a sezione variabile. [dispensa Termodinamica-MacchineR08C*].

Criteri di classificazione e principi di funzionamento delle macchine a fluido; Macchine volumetriche e dinamiche. [Della Volpe cap. III; Ferrari cap. 1]. Rendimenti delle macchine a fluido e degli impianti. [Della Volpe cap. IV]. [Macchine a Fluido cap. 2]

Energy Systems, The Energy Cycle, Closed Cycles of Energy Resources. [Orecchini cap. I, dispensa ESEnergySystemsR00].

Energy Resources, Definition of Energy Potential, The Earth’s Energy Balance, Renewable Sources, Non-renewable Energy Sources. [Orecchini cap. II, dispensa ESEnergyResourcesR00].

Cenni di Analisi termodinamica dei processi industriali. [dispensa Exergy*].

PARTE 2a - Macchine e impianti di conversione e trasformazione dell'energia

Pompe. Parametri di funzionamento, rendimento, curve caratteristiche, punto curve e stabilità di funzionamento, cavitazione, portata minima, accoppiamento regolazione e avviamento, pompe centrifughe, assiali, volumetriche. [Della Volpe cap. XIV; Ferrari cap. 2.1-2.4]. [Macchine a Fluido cap. 4]

Compressori. Compressori dinamici, compressori centrifughi, parametri di funzionamento, prestazioni e curve caratteristiche, compressori assiali. Tipologie e applicazioni dei compressori centrifughi. Compressori volumetrici, alternativi e rotativi. [Della Volpe cap. XI, XII.1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, XIII; Ferrari cap. 3]. [Macchine a Fluido cap. 7]

Regolazione dei turbocompressori, variazione della velocità angolare, laminazione all'aspirazione, laminazione allo scarico, bypass, variazione calettamento pale. Regolazione dei compressori volumetrici. [dispensa Termodinamica-MacchineR08C*].

Ventilatori e loro prestazioni, caratteristiche dei ventilatori, punto di funzionamento, pressione statica e dinamica, tipologia dei ventilatori (ventilatori assiali, elicoidali, centrifughi), confronto delle prestazioni. [dispensa Termodinamica-MacchineR08C*; Ferrari cap. 2.5].

Generatori di vapore. Caldaie a tubi di fumo e tubi di acqua, rendimenti. Impianti motore a vapore. Cicli e schemi di impianti, metodi per aumentare il rendimenti. Turbine a vapore, applicazioni e regolazione. [Della Volpe cap. VI.1, 2, 3, 4, 7 e V.1, 2, 3, no 3.1, 3.2, 3.3; Ferrari cap. 4]. [Macchine a Fluido cap. 8, 9, 11]

Impianti motore con turbina a gas. Generalità, analisi del ciclo ideale e reale, metodi per aumentare il rendimento, caratteristiche generali degli impianti, classificazione e campi di applicazione delle turbine a gas, impianti a ciclo combinato. [Della Volpe cap. VII.1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, dispensa propDESIGNPR02; Ferrari cap. 6]. [Macchine a Fluido cap. 8, 10, 11]

Motori alternativi a combustione interna. Classificazione, cicli ideali e reali, potenza e curve caratteristiche, prestazioni, combustibili, alimentazione, regolazione, sovralimentazione, emissioni inquinanti, sistemi per ridurre le emissioni inquinanti. [Della Volpe ed. 2011 cap. VIII.1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 no sottoparagrafi, 11, 12, 13, 14, 17, 18 , 19, 20, 21]. [Macchine a Fluido cap. 13, 14]

Wind power plant, photo-voltaic plants, fuel cells. Compression heap pump, absorption heat pumps. [Orecchini cap. 4.2.1.2, 4.2.2.1, 4.2.3.4, 4.2.9.1, 4.3.2.1, dispensa ESEnergyConversionR02B, Ferrari cap. 5].

Distribuited generation, Cogeneration. [Orecchini cap. 5, dispensa ESDistributedGenerationR00, Della Volpe cap. IX, Ferrari cap. 7].

Controllo della combustione e delle emissioni inquinanti. Controllo dell'inquinamento durante la combustione, caldaie a letto fluido, bruciatori a basse emissioni di NOx, Filtri elettrostatici e a maniche, desolforazione dei fumi (a secco, a umido, a recupero). [dispensa macchineCombContrR00].

Renato Della Volpe, Macchine, Liguori Editore (http://www.liguori.it/schedanew.asp?isbn=4972&vedi=testoebook#ebook) - può essere acquistata versione online.

Energy Systems in the Era of Energy Vectors, Orecchini Fabio, Naso Vincenzo, Springer (http://link.springer.com/book/10.1007/978-0-85729-244-5/page/1).

Ferrari - Hydraulic Thermal Machines di Progetto Leonardo (http://www.editrice-esculapio.com/ferrari-hydraulic-and-thermal-machines/).

V. Dossena, G. Ferrari, P. Gaetani, G. Montenegro, A. Onorati, G. Persico, Macchine a fluido, CittàStudiEdizioni, 2015. [http://www.cittastudi.it/catalogo/ingegneria/macchine-a-fluido-3547]

Renato Della Volpe, Esercizi di macchine, Liguori Editore.

Dispense reperibili nei seguenti siti (richiedere ulteriori dispense al docente):

http://www.ingegneria.unisalento.it/scheda_docente_lm1/-/people/antonio.ficarella/materiale

https://intranet.unisalento.it/web/macchinei/documents

MACCHINE (ING-IND/09)

Temi di ricerca

La produttività scientifica è incentrata sui seguenti settori: fluidodinamica applicata alle macchine e ai sistemi energetici, tecniche di analisi e controllo della combustione nei sistemi energetici, tecniche di misure avanzate per studi termofluidodinamici e della combustione.