Teresa DONATEO

Teresa DONATEO

Professore II Fascia (Associato)

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/08: MACCHINE A FLUIDO.

teresa.donateo@unisalento.it

Dipartimento di Ingegneria dell'Innovazione

Centro Ecotekne Pal. O - S.P. 6, Lecce - Monteroni - LECCE (LE)

Ufficio, Piano terra

Telefono +39 0832 29 7754

Professore associato di Macchine a fluido (ING-IND/08)

Area di competenza:

ING-IND/08 Macchine a fluido

Aree di ricerca:

- motori a combustione interna

- spray e combustione

- veicoli elettrici e a trazione ibrida

- veicoli ad idrogeno

- mobilità sostenibile (progetto SALENTO ECO per la partecipazione alla Shell eco marathon Europe)

- sistemi aeronautici MEA e ibridi

Orario di ricevimento

A partire dal 1 marzo 2018:

- martedì 10:30 - 12:30

 

Recapiti aggiuntivi

https://sites.google.com/site/tdonateo74/

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Curriculum Vitae

Si è laureata cum laude in Ingegneria dei Materiali presso l’Università degli Studi di Lecce nel 1999. Nel 2003 ha conseguito il titolo di dottore di ricerca presso l’Università di Lecce, discutendo una tesi sullo sviluppo di una metodologia evolutiva per il progetto di motori diesel ad iniezione diretta che consente di sviluppare nuove geometrie per la camera di combustione in grado di rispettare le sempre più stringenti normative europee sulle emissioni inquinanti. Dal 2000 collabora con la STIM Engineering di Bari per la ricerca brevettuale ed ha tenuto seminari specialistici sull’utilizzo delle banche dati brevetti e marchi. Da settembre 2005 a dicembre 2005 ha svolto attività di ricerca nell'ambito della combustione omogenea e dei veicoli ibridi presso il CAR (Center for Automotive Research ) dell'Ohio State University - Columbus sotto la guida del prof. Rizzoni. E’ autrice di numerose memorie scientifiche pubblicate prevalentemente in ambito internazionale. Da novembre 2001 a novembre 2014 è ricercatore di Macchine a Fluido (ING-IND/08) presso la Facoltà di Ingegneria dell'Università degli Studi di Lecce. Nel mese di gennaio 2014 ha conseguito l’Abilitazione Scientifica Nazionale per il ruolo di Professore Associato nel settore concorsuale 09/C1 denominato “Macchine e Sistemi per l’Energia e l’Ambiente.  Dal 1 dicembre 2014 è in servizio come Professore di II fascia presso il Dipartimento di Ingegneria dell'Innovazione dell'Università del Salento. Attualmente è presidente della Commissione didattica paritetica del consiglio didattico in ingegneria industriale.

 

CORSI EROGATI NELL'A.A. 2017/18

  1. Macchine (Ing. Industriale LECCE)
  2. Hybrid Electric Aircraft (Aerosopace Engineering-LM)

CORSI DI FUTURA ATTIVAZIONE 

  1. Sistemi energetici (Ing. Industriale LECCE)  a partire dall'a.a. 2019/20
  2. Sistemi avanzati di propulsione  (Ingegneria Meccanica - LM, indirizzo "Ingegneria del Veicolo") partire dall'a.a. 2018/19

Il materiale didattico di tutti i corsi è disponibile su intranet.unisalento.it 

 I contenuti dei corsi sono riportati nella sezione "Materiale Didattico" .

Didattica

A.A. 2018/2019

MACCHINE (ING-IND/09)

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Lingua ITALIANO

Crediti 9.0

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Per immatricolati nel 2016/2017

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

SISTEMI AVANZATI DI PROPULSIONE (ING-IND/08)

Corso di laurea INGEGNERIA MECCANICA

Lingua ITALIANO

Crediti 9.0

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Per immatricolati nel 2017/2018

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso INGEGNERIA DEL VEICOLO

A.A. 2017/2018

HYBRID ELECTRIC AIRCRAFT (ING-IND/08)

Corso di laurea AEROSPACE ENGINEERING

Lingua INGLESE

Crediti 9.0

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Per immatricolati nel 2016/2017

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede BRINDISI

MACCHINE (ING-IND/08)

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Lingua ITALIANO

Crediti 9.0

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Per immatricolati nel 2015/2016

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

A.A. 2016/2017

HYBRID ELECTRIC AIRCRAFT (ING-IND/08)

Corso di laurea AEROSPACE ENGINEERING

Crediti 9.0

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Per immatricolati nel 2015/2016

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede BRINDISI

MACCHINE (ING-IND/09)

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Crediti 9.0

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Per immatricolati nel 2014/2015

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

A.A. 2015/2016

HYBRID ELECTRIC AIRCRAFT (ING-IND/08)

Corso di laurea AEROSPACE ENGINEERING

Crediti 9.0

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Per immatricolati nel 2014/2015

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

Sede BRINDISI

MACCHINE (ING-IND/08)

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Crediti 9.0

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Per immatricolati nel 2013/2014

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

A.A. 2014/2015

SYSTEMS AND TECHNOLOGIES FOR ENERGY (ING-IND/09)

Corso di laurea MANAGEMENT ENGINEERING - INGEGNERIA GESTIONALE

Crediti 6.0

Anno accademico di erogazione 2014/2015

Per immatricolati nel 2014/2015

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

A.A. 2013/2014

SYSTEMS AND TECHNOLOGIES FOR ENERGY (ING-IND/09)

Corso di laurea MANAGEMENT ENGINEERING - INGEGNERIA GESTIONALE

Crediti 6.0

Anno accademico di erogazione 2013/2014

Per immatricolati nel 2013/2014

Struttura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INNOVAZIONE

Percorso PERCORSO COMUNE

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MACCHINE (ING-IND/09)

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/09

Anno accademico 2016/2017

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Anno 3

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

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

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:

 

Alla fine del corso gli studenti saranno in grado di:

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

- 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;

- conoscere le diverse tipologie di pompe, ventilatori e compressori e le relative modalità di regolazione

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

- conoscere i principi di funzionamento e le modalità di regolazione delle trasmissioni idrostatiche

- conoscere i cicli di riferimento, effettuare bilanci energetici e calcolare le prestazioni dei principali impianti motori (motori alternativi, impianti a vapore, impianti con turbina a gas)

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.

Programma esteso

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

Corso di laurea INGEGNERIA MECCANICA

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/08

Anno accademico 2017/2018

Anno accademico di erogazione 2018/2019

Anno 2

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

Lingua ITALIANO

Percorso INGEGNERIA DEL VEICOLO (A87)

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 termici, motori/generatori elettrici, celle 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

Programma esteso

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)
HYBRID ELECTRIC AIRCRAFT (ING-IND/08)

Corso di laurea AEROSPACE ENGINEERING

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/08

Anno accademico 2016/2017

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Anno 2

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

Lingua INGLESE

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sufficiency in flight mechanics and aerospace propulsion. Knowledge of working principles and thermo-fluidodynamic processes of Fluid Machinery and Energy Systems

Conventional and advanced propulsion systems for aircraft

Overview

The objectives of the course is to present a unified modeling approach for conventional and advanced aircraft powertrains that takes into account the specifications and the performance of their main components (energy converters, energy storage systems, energy transformes) and the flight mechanic of the aircraft

 

Learning Outcomes; after the course the student should be able to

*Describe the working principle of propellers and internal combustion engines;

*Compare performance and fuel consumption of piston, Wankel and turbine engines in flight and at part load;

*Describe and compare conventional and advanced supercharging systems;

*Describe the advantages and disadvantages of more electric aircraft, more electric engines, hybrid electric aircraft;

* Describe the working principle and compare different technologies of electric machines and electri storage systems;

* Simulate and optimize the energy flows in advanced aircraft powertrains.

 written, project work

The exam consists of two parts  

the first part is a written test; the student is asked to illustrate one theoretical topic; it is aimed to verify to what extent the student has gained knowledge and understanding of the selected topic of the course and is able to communicate about his/her understanding;

the second part: a project works regarding the simulation and/or optimization of an advanced powertrain; it is aimed to determine to what extent the student has problem solving abilities and the capacity to integrate different concepts and tools.

Programma esteso

Conventional and advanced propulsion systems for aircraft:  

Turboprop and piston-prop systems. Propeller theory and modeling. More Electric Aircraft. Hybrid electric aircraft. Electric flight: fuel cell systems versus battery-based powertrains (6 hours);

      Engines for aircraft:    

Theory and modeling of piston, wankel and gas turbine engines. Effect of load and altitude on the performance of internal combustion engines. Conventional and advanced turbocharging systems. Performance maps of engines and propellers. Willan’s line scaling model. (21 hours). Solution to assigned problems with computer based techniques (10 hours).

Electric machines:

Classifications, performance maps, simplified models. (6 hours)

      Secondary storage systems:

Battery and supercapacitor. Energy and power densities, nominal capacity, life cycles. Simplified models. Other storage systems. (6 hours)

      Energy management strategies:

Charge depleting and charge sustaining. Supervisory controllers for series and parallel hybrid electric power systems.  (6 hours)

      Modeling and optimization of advanced powetrains

Backward and forward paradigms. Optimization methods and tools. Evolutionary algorithms for single-objective, multi-objective and many-objective optimization (9 hours). Homework (18 hours).

[1] Handouts (intranet.unisalento.it).

[2] Saeed Farokhi, "Aircraft Propulsion", Wiley

 [3] Guzzella, Sciarretta, "Vehicle Propulsion Systems", Springer

[4] Heywood, "Internal Combustion Engines Fundamentals", McGraw-Hill

[5] Pilot’s Handbook of Aeronautical knowledge, chapter 7 (Aircraft Systems)

HYBRID ELECTRIC AIRCRAFT (ING-IND/08)
MACCHINE (ING-IND/08)

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/08

Anno accademico 2015/2016

Anno accademico di erogazione 2017/2018

Anno 3

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

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

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:

 

Alla fine del corso gli studenti saranno in grado di:

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

- 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;

- conoscere le diverse tipologie di pompe, ventilatori e compressori e le relative modalità di regolazione

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

- conoscere i principi di funzionamento e le modalità di regolazione delle trasmissioni idrostatiche

- conoscere i cicli di riferimento, effettuare bilanci energetici e calcolare le prestazioni dei principali impianti motori (motori alternativi, impianti a vapore, impianti con turbina a gas)

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.

Programma esteso

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/08)
HYBRID ELECTRIC AIRCRAFT (ING-IND/08)

Corso di laurea AEROSPACE ENGINEERING

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/08

Anno accademico 2015/2016

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Anno 2

Semestre Secondo Semestre (dal 01/03/2017 al 02/06/2017)

Lingua INGLESE

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sufficiency in flight mechanics and aerospace propulsion. Knowledge of working principles and thermo-fluidodynamic processes of Fluid Machinery and Energy Systems

Conventional and advanced propulsion systems for aircraft

Overview

The objectives of the course is to present a unified modeling approach for conventional and advanced aircraft powertrains that takes into account the specifications and the performance of their main components (energy converters, energy storage systems, energy transformes) and the flight mechanic of the aircraft

 

Learning Outcomes; after the course the student should be able to

*Describe the working principle of propellers and internal combustion engines;

*Compare performance and fuel consumption of piston, Wankel and turbine engines in flight and at part load;

*Describe and compare conventional and advanced supercharging systems;

*Describe the advantages and disadvantages of more electric aircraft, more electric engines, hybrid electric aircraft;

* Describe the working principle and compare different technologies of electric machines and electri storage systems;

* Simulate and optimize the energy flows in advanced aircraft powertrains.

 written, project work

The exam consists of two parts  

the first part is a written test; the student is asked to illustrate one theoretical topic; it is aimed to verify to what extent the student has gained knowledge and understanding of the selected topic of the course and is able to communicate about his/her understanding;

the second part: a project works regarding the simulation and/or optimization of an advanced powertrain; it is aimed to determine to what extent the student has problem solving abilities and the capacity to integrate different concepts and tools.

Programma esteso

Conventional and advanced propulsion systems for aircraft:  

Turboprop and piston-prop systems. Propeller theory and modeling. More Electric Aircraft. Hybrid electric aircraft. Electric flight: fuel cell systems versus battery-based powertrains (6 hours);

      Engines for aircraft:    

Theory and modeling of piston, wankel and gas turbine engines. Effect of load and altitude on the performance of internal combustion engines. Conventional and advanced turbocharging systems. Performance maps of engines and propellers. Willan’s line scaling model. (21 hours). Solution to assigned problems with computer based techniques (10 hours).

Electric machines:

Classifications, performance maps, simplified models. (6 hours)

      Secondary storage systems:

Battery and supercapacitor. Energy and power densities, nominal capacity, life cycles. Simplified models. Other storage systems. (6 hours)

      Energy management strategies:

Charge depleting and charge sustaining. Supervisory controllers for series and parallel hybrid electric power systems.  (6 hours)

      Modeling and optimization of advanced powetrains

Backward and forward paradigms. Optimization methods and tools. Evolutionary algorithms for single-objective, multi-objective and many-objective optimization (9 hours). Homework (18 hours).

[1] Handouts (intranet.unisalento.it).

[2] Saeed Farokhi, "Aircraft Propulsion", Wiley

 [3] Guzzella, Sciarretta, "Vehicle Propulsion Systems", Springer

[4] Heywood, "Internal Combustion Engines Fundamentals", McGraw-Hill

[5] Pilot’s Handbook of Aeronautical knowledge, chapter 7 (Aircraft Systems)

HYBRID ELECTRIC AIRCRAFT (ING-IND/08)
MACCHINE (ING-IND/09)

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/09

Anno accademico 2014/2015

Anno accademico di erogazione 2016/2017

Anno 3

Semestre Secondo Semestre (dal 01/03/2017 al 02/06/2017)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

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:

 

Alla fine del corso gli studenti saranno in grado di:

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

- 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;

- conoscere le diverse tipologie di pompe, ventilatori e compressori e le relative modalità di regolazione

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

- conoscere i principi di funzionamento e le modalità di regolazione delle trasmissioni idrostatiche

- conoscere i cicli di riferimento, effettuare bilanci energetici e calcolare le prestazioni dei principali impianti motori (motori alternativi, impianti a vapore, impianti con turbina a gas)

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.

Programma esteso

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)
HYBRID ELECTRIC AIRCRAFT (ING-IND/08)

Corso di laurea AEROSPACE ENGINEERING

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/08

Anno accademico 2014/2015

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Anno 2

Semestre Secondo Semestre (dal 29/02/2016 al 03/06/2016)

Lingua INGLESE

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

Sufficiency in flight mechanics and aerospace propulsion. Knowledge of working principles and thermo-fluidodynamic processes of Fluid Machinery and Energy Systems

Conventional and advanced propulsion systems for aircraft

Overview

The objectives of the course is to present a unified modeling approach for conventional and advanced aircraft powertrains that takes into account the specifications and the performance of their main components (energy converters, energy storage systems, energy transformes) and the flight mechanic of the aircraft

 

Learning Outcomes; after the course the student should be able to

*Describe the working principle of propellers and internal combustion engines;

*Compare performance and fuel consumption of piston, Wankel and turbine engines in flight and at part load;

*Describe and compare conventional and advanced supercharging systems;

*Describe the advantages and disadvantages of more electric aircraft, more electric engines, hybrid electric aircraft;

* Describe the working principle and compare different technologies of electric machines and electri storage systems;

* Simulate and optimize the energy flows in advanced aircraft powertrains.

 written, project work

The exam consists of two parts  

the first part is a written test; the student is asked to illustrate one theoretical topic; it is aimed to verify to what extent the student has gained knowledge and understanding of the selected topic of the course and is able to communicate about his/her understanding;

the second part: a project works regarding the simulation and/or optimization of an advanced powertrain; it is aimed to determine to what extent the student has problem solving abilities and the capacity to integrate different concepts and tools.

Programma esteso

Conventional and advanced propulsion systems for aircraft:  

Turboprop and piston-prop systems. Propeller theory and modeling. More Electric Aircraft. Hybrid electric aircraft. Electric flight: fuel cell systems versus battery-based powertrains (6 hours);

      Engines for aircraft:    

Theory and modeling of piston, wankel and gas turbine engines. Effect of load and altitude on the performance of internal combustion engines. Conventional and advanced turbocharging systems. Performance maps of engines and propellers. Willan’s line scaling model. (21 hours). Solution to assigned problems with computer based techniques (10 hours).

Electric machines:

Classifications, performance maps, simplified models. (6 hours)

      Secondary storage systems:

Battery and supercapacitor. Energy and power densities, nominal capacity, life cycles. Simplified models. Other storage systems. (6 hours)

      Energy management strategies:

Charge depleting and charge sustaining. Supervisory controllers for series and parallel hybrid electric power systems.  (6 hours)

      Modeling and optimization of advanced powetrains

Backward and forward paradigms. Optimization methods and tools. Evolutionary algorithms for single-objective, multi-objective and many-objective optimization (9 hours). Homework (18 hours).

[1] Handouts (intranet.unisalento.it).

[2] Saeed Farokhi, "Aircraft Propulsion", Wiley

 [3] Guzzella, Sciarretta, "Vehicle Propulsion Systems", Springer

[4] Heywood, "Internal Combustion Engines Fundamentals", McGraw-Hill

[5] Pilot’s Handbook of Aeronautical knowledge, chapter 7 (Aircraft Systems)

HYBRID ELECTRIC AIRCRAFT (ING-IND/08)
MACCHINE (ING-IND/08)

Corso di laurea INGEGNERIA INDUSTRIALE

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/08

Anno accademico 2013/2014

Anno accademico di erogazione 2015/2016

Anno 3

Semestre Secondo Semestre (dal 29/02/2016 al 03/06/2016)

Lingua ITALIANO

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

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:

 

Alla fine del corso gli studenti saranno in grado di:

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

- 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;

- conoscere le diverse tipologie di pompe, ventilatori e compressori e le relative modalità di regolazione

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

- conoscere i principi di funzionamento e le modalità di regolazione delle trasmissioni idrostatiche

- conoscere i cicli di riferimento, effettuare bilanci energetici e calcolare le prestazioni dei principali impianti motori (motori alternativi, impianti a vapore, impianti con turbina a gas)

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.

Programma esteso

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/08)
SYSTEMS AND TECHNOLOGIES FOR ENERGY (ING-IND/09)

Corso di laurea MANAGEMENT ENGINEERING - INGEGNERIA GESTIONALE

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/09

Anno accademico 2014/2015

Anno accademico di erogazione 2014/2015

Anno 1

Semestre Primo Semestre (dal 29/09/2014 al 13/01/2015)

Lingua INGLESE

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

SYSTEMS AND TECHNOLOGIES FOR ENERGY (ING-IND/09)
SYSTEMS AND TECHNOLOGIES FOR ENERGY (ING-IND/09)

Corso di laurea MANAGEMENT ENGINEERING - INGEGNERIA GESTIONALE

Settore Scientifico Disciplinare ING-IND/09

Anno accademico 2013/2014

Anno accademico di erogazione 2013/2014

Anno 1

Semestre Primo Semestre (dal 30/09/2013 al 21/12/2013)

Lingua INGLESE

Percorso PERCORSO COMUNE (999)

SYSTEMS AND TECHNOLOGIES FOR ENERGY (ING-IND/09)

L'elenco delle tesi di cui sono state relatrice e correlatrice  è disponibile qui: 

https://sites.google.com/site/tdonateo74/

Pubblicazioni

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Temi di ricerca

  1. Sviluppo di modelli per la simulazione numerica di motori diesel ad iniezione diretta;
  2. Sviluppo e test di algoritmi genetici per ottimizzazione a più obiettivi;
  3. Applicazione dei modelli e degli algoritmi sviluppati a problemi motoristici ed energetici;
  4. Metodologia automatica per l’ottimizzazione della camera di combustione in motori diesel ad iniezione diretta;
  5. Modellizzazione dei fenomeni di accensione e di formazione delle sostanze inquinanti nei motori HCCI.
  6. Simulazione e del controllo di powertrain ibridi con motori a combustione interna o celle a combustibile
  7. iniezione diretta;
  8. Modellizzazione dei fenomeni di combustione nei motori dual fuel
  9. Modellazione e ottimizzazione di architetture MEA e Hybrid ELECRIC (ala mobile e rotante)