Obiettivi formativi
Il corso si propone di fornire gli strumenti necessari per comprendere e condurre analisi nelle applicazioni del trasporto di calore.
Conoscenze e capacità di comprendere:
Alla fine del percorso dell’insegnamento lo studente dovrà conoscere i principi fondamentali della trasmissione del calore.
Competenze:
Lo studente dovrà essere in grado di affrontare ed analizzare i problemi di scambio termico.
Autonomia di giudizio:
Lo studente dovrà possedere gli strumenti per discutere in maniera critica i problemi trattati nel corso.
Capacità comunicative:
Lo studente dovrà possedere l’abilità di presentare in maniera chiara e semplice i risultati raggiunti.
Prerequisiti
E’ utile avere dimestichezza con nozioni di Fisica Tecnica 1.
Contenuti dell'insegnamento
Il corso è suddiviso in diverse parti:
trasmissione del calore, conduzione, convezione, irraggiamento, termofluidodinamica e scambiatori di calore.
Programma esteso
Conduzione del calore, legge ed equazione di Fourier. Conducibilità termica, materiali isolanti. Profili di temperatura, flussi termici. Generazione interna di potenza. Coordinate Cartesiane e cilindriche.
Convezione, coefficiente di convezione e legge di Newton. Numeri di Biot e di Nusselt.
Irraggiamento del calore; assorbimento ed emissione. Corpi neri e grigi. Leggi del corpo nero: Stefan Boltzmann, Plank, Wien, Lambert. Legge di Kirchhoff. Applicazioni. Energia solare. Contemponarea presenza di irraggiamento e convezione.
Moto di fluidi non isotermi. Viscosità e reologia. Strati limite, flussi interni ed esterni. Regione di ingresso dinamica e termica, moto completamente sviluppato. Equazioni differenziali di continuità, di Navier-Stokes, di bilancio energetico. Moti alla Coutte e alla Poiseuille. Film liquido cadente du piano inclinato. Moto laminare in condotti circolari, rettangolari, trapezoidali. Moto di fluidi in micro apparati, numero di Knudsen. Slip flow in micro canali.
Flusso laminare di fluidi non-Newtoniani in condotti circulari. Convezione forzatra, mista, naturale. Numeri di Reynolds, Prandtl, Brinkman, Grashof. Moto turbolento. Scambiatori di calore.
Bibliografia
M. Spiga, Fisica Tecnica 2, Esculapio Editore, Bologna.
Metodi didattici
Il corso verrà illustrato mediante lezioni frontali avvalendosi della proiezione di lucidi.
Modalità verifica apprendimento
La verifica dell’apprendimento viene effettuata mediante prova scritta.
Altre informazioni
E’ consigliata la frequenza del corso.
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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