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

Obiettivi formativi specifici

Nel corso viene affrontato lo studio del trasporto di energia termica in fluidi in movimento. Il corso mira all’acquisizione di capacità progettuali e di dimensionamento di massima di componenti di impianti termici. 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): 20
Esercitazioni (ore/anno in aula): 35
Laboratori (ore/anno in aula): 0
Progetti (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Yunus A. . 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

Per accedere all'esame e' necessario svolgere un'esercitazione sulle prestazioni energetiche degli edifici (approfondimento di quanto gia' svolto per Fisica Tecnica, sui temi inerenti al corso). Le modalita' di svolgimento e di consegna dell'esercitazione sono definite nella pagina web del docente. Verrà svolta una prova scritta e un colloquio orale nelle date previste per gli appelli.