[II] - Sistemi Energetici

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Preliminari sugli spazi euclidei

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.