Obiettivi formativi
Conoscenze e capacità di comprendere:
Sviluppo di capacità di progettazione e scelta delle macchine a fluido e componenti tipici dell'industria alimentare
Competenze:
lo studente dovrà essere in grado di intraprendere la progettazione delle macchine a fluido studiate.
Autonomia di giudizio:
Lo studente dovrà possedere gli strumenti per valutare in maniera critica le diverse soluzioni possibili.
Capacità comunicative:
Lo studente dovrà possedere l’abilità di presentare in maniera chiara le conoscenze acquisite nello studio.
Contenuti dell'insegnamento
Il corso fornisce le conoscenze di base sulle principali macchine a fluido ed apparecchiature che trovano impiego nell’industria alimentare.
Programma esteso
Equazioni fondamentali. Applicazione eq. quantita di moto e energia . Equazione di Eulero per i rotori delle turbomacchine, entalpia tot rotorica. Forze di flusso . Equazione di De St Venant. Equazione di Hugoniot, ugelli e diffusori. Equazione della portata negli ugelli convergenti . Ugello de Laval. Il cono delle portate. Eq. dell'orifizio per fluidi incomprimibili. Eq. di stato per fluidi incomprimibili - modulo di comprimibilità. Tipi di macchine operatrici, campi di applicazione, scelta, diagrammi a mosaico. Definizione di prevalenza. Compressori alternativi: generalità, descrizione, aspetti meccanici e costruttivi, interrefrigerazione, rapporto di compressione limite, curve caratteristiche, funzionamento reale, regolazione, suddivisione in stadi, potenza richiesta. Compressori volumetrici rotativi, tipi e funzionamento, teoria dei trasferitori. Compressori volumetrici rotativi, teoria delle macchine con compressione interna, caratteristica interna. Pompe alternative: descrizione, funzionamento, regolarizzazione della portata, casse d'aria Pompe volumetriche per oleodinamica: tipi, descrizione, curve caratteristiche. La similitudine applicata alle macchine a fluido. Teoria euleriana dello stadio di turbo-operatrice radiale. Curve caratteristiche euleriane, e per numero finito di pale. Curve caratteristiche reali per macchine centrifughe. Il diffusore nelle turbo-operatrici radiali, NPSH, adescamento delle pompe. Spinta radiale. Caratteristica delle pompe sui 4 quadranti. Pompe in serie e parallelo. Ventilatori , effetti della comprimibilità, rappresentazione del processo sul piano entalpico: macchine senza diffusore. Descrizione delle turboperatrici assiali. Teoria euleriana delle turbo-operatrici assiali, grado di reazione. Funzionamento reale dei compressori assiali; Funzionamento anomalo dei turbocompressori, stallo. Pompaggio per i turbocompressori. Pompe speciali: ad anello liquido, peristaltiche, a membrana. Eiettori. Sistemi di miscelamento: carburatore. Caldaie: classificazione, rendimento, architettura e temp. di combustione . Caldaie tempo di combustione particelle solide. Modello evaporazione. Circolazione dell'acqua nelle caldaie. Circolazione dei fumi, tiraggio.
Bibliografia
Testi - Textbooks
Caputo C. - Gli impianti convertitori di energia - Masson, Milano
Caputo C. - Le macchine volumetriche - Masson, Milano
Caputo C. - Le turbomacchine - Masson, Milano
Dossena, Ferrari, Gaetani, Montenegro, Onorati, Persico - Macchine a fluido - Città studi Edizioni
Testi di approfondimento - To learn more:
Acton O. & Caputo C. - Collana di Macchine a fluido, 4 voll.- UTET, Torino
Haywood R.W. - Analysis of engineering cycles 3rd ed. - Pergamon press, Oxford
G.Vetter – Leak-free pumps and compressors – Oxford Elsevier
J. Davidson - Process pump selection – Bury St. Edmund, Professional Eng. Pub.
Altre informazioni
Il corso prevede lo svolgimento di alcune esercitazioni numeriche per esemplificare gli argomenti illustrati durante le lezioni teoriche.Si consiglia di seguire le lezioni.
