Docente/i: Anna Magrini   Roberto Sala  

Denominazione del corso: Fisica tecnica ambientale e macchine idrauliche
Codice del corso: 503011
Corso di laurea: Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
Settore scientifico disciplinare: ING-IND/11 ING-IND/08
L'insegnamento è affine per:
Crediti formativi: CFU 9
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Il Corso si rivolge agli allievi ingegneri per l’ambiente ed il territorio per approfondire le conoscenze sulle problematiche relative all’inquinamento acustico, alle condizioni di benessere in ambiente esterno. Il controllo delle emissioni inquinanti in atmosfera, in particolare CO2, può essere effettuato all'origine, mediante la riduzione dei consumi energetici negli edifici. Vengono pertanto affrontate tematiche relative agli impianti di climatizzazione negli edifici, ed allo sfruttamento dell'energia solare per la riduzione dei carichi termici negli edifici. Lo studente alla fine del corso potrà effettuare analisi di fattibilità di riduzione dei consumi degli impianti di climatizzazione, per l'inserimento di collettori solari. Lo scopo del corso di Macchine idrauliche è quello d'illustrare le principali caratteristiche costruttive ed operative delle macchine operanti con fluidi incomprimibili (pompe e turbine idrauliche) di maggior interesse industriale. Particolare attenzione è dedicata ai criteri di scelta delle macchine, ai metodi di regolazione e all'interazione macchina-impianto, al fine del loro utilizzo ottimale.

Programma del corso

Inquinamento Acustico
Ambiente esterno: sorgenti di rumore nel territorio urbano; classificazione dei rumori; misura del rumore e criteri per la valutazione del disturbo prodotto; tecniche di predeterminazione del livello di pressione sonora; analisi degli interventi per la riduzione del rumore. Piani di salvaguardia della qualità ambientale; tutela dell’ambiente dall’inquinamento acustico. Analisi delle caratteristiche geomorfologiche, meteoclimatiche, antropologiche ed insediative del territorio. Censimento delle sorgenti di rumore e mappatura del territorio dal punto di vista dell’inquinamento acustico. Le metodologie di intervento per il risanamento delle aree inquinate.

Sfruttamento dell'energia solare
Il risparmio energetico si basa anche sul migliore sfruttamento delle risorse naturali. La captazione di energia solare per il riscaldamento dell'acqua offre buoni spunti per la riduzione dei consumi di combustibile e degli inquinanti in atmosfera. Valutazione dell'energia solare che può essere utilizzata da pannelli. Tipologie comuni e innovative di pannelli solari. Circuito idraulico e possibilità di uso come acqua calda sanitaria e supporto al riscaldamento degli edifici. Analisi del risparmio energetico conseguibile. Metodi di calcolo delle prestazioni di collettori e impianti. Cenni alla progettazione degli impianti.

Psicrometria
Qualità dell'aria e benessere negli ambienti interni. Normative connesse. Applicazioni connesse con la salubrità degli ambienti interni in relazione alle condizioni termoigrometriche ed agli elevati valori di umidità sulle superfici fredde. Cenni sulle condizioni di benessere in ambiente esterno.

Esempi applicativi inerenti all’indirizzo del corso di Laurea

Principi generali
Principi di conservazione della massa e dell'energia. Moto adiabatico dei fluidi incomprimibili nei condotti a sezione variabile. Moti relativi, equazione d'Eulero.

Macchine operatrici idrauliche
Classificazione, campi di funzionamento e criteri di scelta delle pompe. Grandezze operative delle pompe: prevalenza, rendimenti e potenza assorbita. Interazione pompa-impianto, curve caratteristiche interne ed esterne. Accoppiamento delle pompe in serie e parallelo. Funzionamento in condizioni fuori progetto. La cavitazione nelle pompe, NPSH richiesto. Similitudine idraulica. Dipendenza della geometria della macchina dalle prestazioni richieste.

Macchine motrici idrauliche
Generalità sugli impianti idroelettrici e sugli impianti ad accumulo. Le turbine Pelton, Francis e Kaplan: caratteristiche operative e criteri di scelta.

Prerequisiti

Per una chiara comprensione delle tematiche trattate, è necessario far precedere lo studio degli argomenti trattati nel corso di Fisica Tecnica.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 45
Esercitazioni (ore/anno in aula): 45
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

A.Magrini. Progettare il silenzio. EPC Libri, 2003. .

I.Sharland. Manuale di acustica applicata. Woods Italia 1980. .

A.Magrini, L.Magnani. Fisica Tecnica, Volume II - Esempi di calcolo di psicrometria, acustica e illuminotecnica. Città Studi Edizioni. .

A.Magrini. La progettazione degli impianti di climatizzazione negli edifici. EPC Libri 2002.

A.Magrini, D.Ena. Tecnologie solari attive e passive. EPC Libri 2005. .

Dispense delle lezioni a cura del docente del corso di Macchine.

G. Cornetti. Macchine Idrauliche. Il Capitello - Torino.

Titolo del riferimento da modificare.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Per accedere all'esame e' necessario svolgere alcune esercitazioni (applicazione delle tecniche di controllo dell'umidità, dimensionamento impianti di condizionamento, sfruttamento di energie alternative e di controllo del rumore). Le modalita' di svolgimento e di consegna delle esercitazioni sono consegnate nelle prime lezioni del corso e sono disponibili presso il docente. Verrà svolta una prova scritta e un colloquio orale nelle date previste per gli appelli.