Docente/i: Anna Magrini  

Denominazione del corso: Termofluidodinamica applicata
Codice del corso: 062203
Corso di laurea: Ingegneria Meccanica, Ingegneria Elettrica
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/10
Crediti formativi: CFU 5
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Il corso mira all’acquisizione di capacità progettuali e di dimensionamento di massima dei componenti dal punto di vista termico. Nel corso viene affrontato lo studio del trasporto di energia termica in fluidi in movimento. Vengono descritti i fondamenti teorici del problema, le metodologie analitiche e numeriche di calcolo con particolare riferimento ad applicazioni ingegneristiche. In particolare è approfondito l’utilizzo delle equazioni fondamentali di conservazione della massa e dell’energia nel settore della termodinamica e della fluidodinamica con particolare riferimento ai sistemi di raffreddamento e condizionamento, applicati a problemi rilevanti nel settore dell’ingegneria energetica. Lo studio del moto di fluidi all’interno di condotti è applicato all’analisi dei principali meccanismi di scambio termico tra componenti.

Programma del corso

Aria umida
Definizione delle grandezze significative. Diagramma di Mollier per l’aria umida. Trasformazioni sul diagramma. Applicazioni e calcoli relativi agli impianti di condizionamento.

Convezione forzata
Fenomeno fisico, strato limite fluidodinamico e termico; moto laminare e turbolento e scambio termico su lastra piana, su cilindri e sfere, all’interno di tubi. Esempi applicativi.

Convezione naturale
Fenomeno fisico; scambio termico in convezione naturale su superfici, all’interno di cavità. Esempi applicativi.

Trasmissione del calore in ebollizione
Regimi di ebollizione: ebollizione di massa, ebollizione in convezione forzata; ebollizione sottoraffreddata e satura; modalità di ebollizione di massa: in convezione naturale, nucleata, regime di transizione, a film; flusso critico; effetto del sottoraffreddamento; effetto della scabrezza superficiale; ebollizione in convezione forzata.

Trasmissione del calore in regime di condensazione superficiale
Condensazione a film e condensazione a gocce; condensazione a film laminare su lastra piana verticale; numero di Reynolds per la condensazione a film, regime di transizione, regime turbolento; condensazione a film su sistemi radiali (sfere, cilindri orizzontali isolati e sovrapposti); condensazione all’interno di tubi orizzontali; condensazione a gocce.

Prerequisiti

Conoscenze di base di strumenti matematici elementari, derivate e integrali, corso di Fisica Tecnica.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 23
Esercitazioni (ore/anno in aula): 30
Laboratori (ore/anno in aula): 0
Progetti (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Yunus A. Çengel. Termodinamica e Trasmissione del calore. McGraw-Hill Libri Italia srl .

Alberto Cavallini, Lino Mattarolo. Termodinamica applicata. Cleup editore .

F. Kreith. Principi di trasmissione del calore. Liguori, Napoli .

G. Guglielmini, C. Pisoni. Elementi di trasmissione del calore. Milano Veschi, 1990.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Verrà svolto un colloquio orale.