[II] - Sistemi Energetici

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Preliminari sugli spazi euclidei

• Spazi

Termodinamica

• Zone caratteristiche e trasformazioni di stato. Piani PV, TS, HS.
• Sistemi termodinamici. Sistema chiuso e ciclo motore. Lavoro termodinamico (meccanico puro, termico e di pulsione). Primo principio. Trasformazioni aperte e chiuse, calore specifico a volume costante, entalpia, calore specifico a pressione costante. Secondo principio. Sistema monotermoadiabatico, rendimento, ciclo di Carnot, entropia in sistemi reversibili e non. Ciclo composto e rendimento generale. Trasformazioni termodinamiche (isobara, isoterma, isocora, adiabatica). Recupero, controrecupero e politropica.
• Termodinamica delle macchine. Circuiti aperti e chiusi. Cicli ideale, limite e reale. Rendimento interno. Scambiatori di calore.

Impianti e turbine idrauliche

• Analisi e gestione delle risorse idriche. Teorema di Bernoulli. Analisi geografica delle risorse (isoiete, portata, salto, curva idrodinamica). Dimensionamento e regolazione impianti, ad acqua fluente, bacino e serbatoio.
• Teoria delle turbine idrauliche. Componenti (distributore e girante). Classificazione (azione e reazione). Numero di giri specifico. Equazione delle turbine (triangolo di velocità, velocità periferica specifica, tipi). Diffusore. Cavitazione
• Tipi di turbine (Francis, Pelton, Kaplan).

Impianti e turbine a vapore

• Turbina a vapore. Ciclo elementare (Rankine, Hirn). Distributore e girante. Motivi del multistadio. Relazione di Hugoniot. Grado di reazione (stadi). Condensatore e degasatore. Albero motore a labirinti. Limiti tecnologici (temperatura massima e minima). Aumento di prestazione (risurriscaldamento, rignerazione).

Impianti e turbine a gas

• Impianto a gas. Circuito ideale elementare. Campi di utilizzo e vantaggi. Rendimento e lavoro utile. Ciclo reale (rendimento di compressione ed espansione, innalzamento del lavoro, piano TS). Rigenerazione. Interefrigerazione. Postcombustione. Ciclo Ericsson. Regolazione. Iniezione di vapore.

Cogenerazione ed impianti combinati

• Cogenerazione, concetto. Rendimento di cogenerazione. Indice elettrico. Motori alternativi.
• Impianti combinati (tutto il calore o parte).

Motore a Combustione Interna

• MCI. Versatilità ed affidabilità. Schema generale. Nomenclatura (PMS e PMI, corsa e alesaggio, cilindrata e rapporto di compressione). Tipi di motore (2 e 4 tempi). Cicli vari (Beau de Rochas, Diesel, Sabathe). Rendimento. Confronto BDR/Diesel. Distribuzione (anticipi e posticipi, riempimento, accensione, incrocio delle valvole). Fenomeni negativi (preaccensione, detonazione). Motori sovralimentati. Regolazione.