Anno: 3 Periodo:2 Lezioni, esercitazioni, laboratori: 4+4(ore settimanali) Docente: Gianfranco Olivero
Il corso è finalizzato alle comprensione dei fenomeni, geologici, tettonici e geomorfologici, che sovraintendono alla formazione ed alla modellizzazione delle rocce crostali, lapidee o incoerenti. Viene acquisita la capacità di riconoscere e classificare le rocce, parallelamente allo studio della loro genesi ed alla loro evoluzione chimico-fisica. Vengono altresi fomiti gli elementi necessari per leggere ed interpretare le carte geologiche ed per tracciare, a partire da esse, delle sezioni geologiche significative.
REQUISITI
Sono richieste le nozioni fomite dai corsi diChimica, Fisica2,Topografia.
PROGRAMMA
Genesi del pianeta Terra. [4 ore]
La nascita della Terra e l'abbondanza relativa degli elementi che costituiscono il nostro piane-ta in relazione alla loro distribuzione spiane-tatistica nel Sistema solare e nell'universo. Concetti di differenziazione gravitativa della Terra primordiale, con formazione del nucleo e del mantel-lo, e di progressivo riscaldamento del pianeta per migrazione verso l'esterno di elementi ra-dioattivi e/o bombardamento meteoritico.
Genesi della crosta terrestre. [6 ore]
Concetto di differenziazione magmatica del mantello superiore e formazione della crosta lito-sferica. Analisi del gradiente geotermico primordiale ed attuale. Brevi cenni sui metodi di datazione assoluta dell'età delle formazioni rocciose, dopo la formazione della litosfera.
Commento dettagliato delle varie fasi dell'evoluzione della crosta terrestre, dalla comparsa dei primi fossili all'attuale; suddivisione della storia terrestre in ere e periodi e collocazione cronologica delle varie orogenesi riconosciute.
Tettonica a zolle e dinamica crostale. [6 ore]
Grande spazio viene riservato al commento della tettonica a zolle crostali, con lo studio dei margini in espansione (genesi dei magmi basici) e di quelli in collisione ed in subduzione (genesi dei sismi profondi e dei magmi acidi). Concetti di rischio sismico e vulcanico, in Ita-lia e nella zone tettonicamente e magmaticamente più attive della Terra. Distribuzione ed abbondanza relativa delle varie rocce all'interno della litosfera; nozioni basilari di mineralogia e di petrografia.
Le rocce crostali e del mantello superiore. [20 ore]
Studio delle rocce magmatiche dal punto di vista classificatorio ed in relazione al loro conte-nuto mineralogico ed al tipo di magma dal quale derivano. Studio delle rocce sedimentarie, etichettate sulla base della loro posizione entro un bacino di sedimentazione ed all'energia ambientale in gioco al momento della loro deposizione. Analisi dettagliata delle rocce detri-tiche sciolte, classificate sulla base delle analisi granulometriche (si vedano le esercitazioni).
Concetto di diagenesi delle rocce incoerenti. Studio delle rocce metamorfiche, interpretate alla luce del rapporto pressione litosferica - temperatura all'interno della zolla litosferica che le ha generate.
Tettonica orogenetica. [4 ore]
Commento degli evepti tettonici responsabili della fratturazione, del ripiegamento e dell'impi-lamento in strutture complesse delle rocce crostali e del mantello superiore all'interno di un orogeno. Concetti di finestra tettonica, di falde tettoniche e di sovrascorrimento.
11 Quaternario ediprocessi geomorfologici. [6 ore]
Principali fenomeni geomorfologici responsabili della modellizzazione delle formazioni roc-ciose e dei depositi sciolti plio-quaternari; alternanza di glacialismo ed epoche inter-glaciali, azione erosiva e di deposito dei corsi d'acqua, genesi delle conoidi detritiche ed alluvionali.
L'Italia dal punto di vista geologico. [4 ore]
Il corso si conclude con un esame, a grande scala, della distribuzione delle rocce sul territorio italiano e delle loro caratteristiche in rapporto ad un qualsiasi intervento antropico di tipo in-gegneristico sul territorio.
ESERCITAZIONI[25OREI
Le esercitazioni sono quasi interamente dedicate alle tecniche grafiche necessarie per traccia-re una sezione geologica a partitraccia-re da una carta geologica completa. Vengono inolttraccia-re illustrate le modalità di estrapolazione di contatti stratigrafici al di sotto di coltri vegetali, detritiche od opere antropiche, al fine di ottenere carte geologiche attendibili delle strutture geologiche subaffioranti. Alcune esercitazioni, infine, sono riservate all'interpretazione di analisi granu-lometriche di rocce sedimentarie sciolte ed al tracciamento delle relative curve cumulative.
LA BORA TORIO
Riconoscimento macroscopico delle principali rocce crostali ignee, sedimentarie e metamor-fiche su campioni rocciosi selezionati. Lettura ed interpretazione delle carte geologiche uffi-ciali del territorio italiano alla scala I: 100000 e 1:50000. [25 ore]
BIBLIOGRAFIA
Marchetti [et al.],La Terra ieri ed oggi, La Nuova Italia.
Casati,Scienze della Terra, CLUED.
Accordi& Palmieri,11 globo terrestre e la sua evoluzione. Zanichelli.
Press& Siever,Introduzione alle scienze della Terra. Zanichelli.
Oli vero,Carte e sezioni geologiche: teoria ed esercizi(inpreparazione).
Platt,A series ofelementary exercices upon geological maps, Murby, London.
ESAME
L'esame consiste in una prova scritta, una pratica ed un colloquio orale. La prova scritta è inerente gli argomenti trattati durante le esercitazioni (sezioni geologiche e vagliature granu-lometriche) ed è sostenibile: mediante un esonero di fine corso (validità un anno) o una volta per sessione di esami (e non per appello): quest'ultima prova, indipendentemente dall'esito, annulla automaticamente l'eventuale votazione riportata nell'esonero annuale ed ha validità limitata per la sola sessione nella quale viene sostenuta. Prova pratica: riconoscimento, classificazione, genesi e possibili impieghi delle più comuni rocce crostali. Prova orale: let-tura ed interpretazione di carte geologiche ufficiali italiane e straniere. Colloquio di geologia generale come da programma delle lezioni.
N.B.: è concesso sostenere la prova scritta in un appello e le prove pratica ed orale in un altro, ma sempre nell'ambito della stessa sessione di esami (A, B, oC).
R3114 Macchine
(Corso ridotto)
Anno: 3 Periodo:2 Docente: Salvatore Mancò
Lezioni, esercitazioni. laboratori: 3+ l (ore settimanali)
Combinando concetti di tennodinamica e fluidodinamica, il corso tratta i principali sistemi di conversione dell'energia. Esso illustra inoltre i principi di funzionamento e i metodi per la previsione delle prestazioni degli impianti per la generazione di potenza. I contenuti del cor-so consentono altresì agli allievi di valutare le interazioni con l'ambiente dei sistemi di pro-duzione e trasfonnazione dell'energia.
REQUISITI
Fisica, chimica, idraulica, fisica tecnica.
PROGRAMMA
Termodinamica e fluidodinamica.
L'equazione di continuità. Principio di conservazione dell'energia per i sistemi chiusi e aperti. Il secondo principio della termodinamica. Tennodinamica di un flusso compressibile.
Stato di ristagno. Velocità del suono e numero di Mach. Flusso unidimensionale e staziona-rio in un condotto funzionamento di un ugello convergente e convergente-divergente.
L'equazione della quantità di moto e del momento della quantità di moto in un sistema aperto:
l'equazione di Eulero per le turbomacchine. Le trasfonnazioni di compressione e espansione.
Definizioni di rendimento della trasformazione.
Turbomacchine.
Turbopompe. Classificazione. Prevalenza potenza assorbita rendimenti. Le turbopompe centrifughe. Moto del fluido e triangoli di velocità. Curve caratteristiche. NPSH. Curve caratteristiche adimensionali. Leggi di similitudine. Numero di giri caratteristico. Turbo-pompe assiali. Moto del fluido e triangoli di velocità. Curve caratteristiche. Accoppiamento circuito esterno pompa. Instabilità di funzionamento. Pompe collegate in serie e in parallelo.
Pompe multistadio.
Turbine idrauliche. Classificazione. Caduta utilizzabile potenza rendimenti. Numero di giri caratteristico. Turbine ad azione e a reazione. La turbina Pelton.
Turbocompressori. Classificazione. Lavoro di compressione e rendimenti. Compressori centrifughi. Principio di funzionamento. Curve caratteristiche. Mappa di un compressore in coordinate adimensionate. Similitudine. Instabilità di funzionamento: pompaggio e stallo.
Turbocompressori assiali. Compressori multistadio.
Termochimica.
Reazioni di combustione. Calore di reazione e potere calorifico. Temperatura adiabatica di combustione. Dissociazione.
Impianti di potenza.
Turbine a gas. Cicli ideali. Cicli rigenerativi. Cicli con inter-refrigerazione e ricombustione.
Cicli reali. Rendimento e consumo specifico di combustibile. Previsione delle prestazioni in condizioni di progetto. Combustione e combustori. Controllo turbine a gas aeronautiche e industriali. Cicli aperti e chiusi. Impianti mono-albero e bi-albero.
Impianti a vapore. Cicli di Rankine e Hirn. Potenza, rendimento e consumo specifico di combustibile. Metodiper aumentare il rendimento degli impianti. Rigenerazione. Impianti a ricupero totale e parziale. Cicli combinati gas/vapore.
Motori alternativi a combustione interna. Confronto cicli Sabathè, Otto e Diesel. Ciclo limi-te. Motori a 2 e 4 tempi. Descrizione motori a combustione interna: motori ad accensione comandata e ad accensione per compressione. Curve caratteristiche. Coefficiente di riempi-mento. Rendimento meccanico. Coppia e pressione media effettiva. Potenza e consumo specifico di combustibile. Caratteristica meccanica. Combustione nei motori ad accensione comandata. Caratteristica di regolazione. Detonazione. Combustibili. Emissioni e marmitta catalitica. Combustione nei motori Diesel. Caratteristica di regolazione. Combustibili.
Emissioni e metodi di riduzione.
ESERCITAZIONI
Vengono proposte agli allievi le seguenti sette esercitazioni:
I. Applicazioni di termodinamica;
2. applicazioni di fluidodinamica;
3. progetto di sistemi di pompaggio;
4. previsioni delle prestazioni di turbocompressori;
5. calcolo delle prestazioni di impianti di turbine a gas in condizioni di progetto;
6. calcolo delle prestazioni di impianti a vapor d'acqua in condizioni di progetto;
7. esercizi sui motori a combustione interna.
Le esercitazioni sono costituite da esercizi che rispecchiano per quanto possibile la realtà con relativi risultati. Gli esercizi vengono risolti in aula e commentati.
BIBLIOGRAFIA Testi di riferimento:
Appunti del docente
Cornetti,Macchine afluido, Il Capitello, Torino.
Testi ausiliari:
Catania,Complementi di macchine, Levrotto& Bella, Torino.
Cohen,Gas turbine theory, Longman, London.
Dixon,Fluid mechanics: thermodynamics ofturbomachinery, Pergamon, Oxford.
White,Fluid mechanics, McGraw-Hill, New York.
ESAME
Esame orale. A fine corso gli allievi possono sottoporsi ad un'accertamento scritto sul pro-gramma di esercitazioni della durata di 2 ore e senza possibilità di consultare testi. Il risultato della prova che contribuisce per metà al voto finale potrà essere utilizzato per un anno.