Impegno (ore) lezioni: 36
Crediti: 4
REQUISI TI Mod ulo A.
esercitazioni: 6 laboratori: 6
PROGRAM M A
- Elementi applicativi di controlli automatici.
Controllo computerizzato degli impianti.
Previsionedi Pesi e Costi.
Cennialle problematiche installative mediante tecniche di "DigitaI Mock-Up".
Affidabilità , manutenzione e supporto logistico integrato; costo del ciclo di vita e "efficien-zadi sistema".
Sicurezza.
LABORATORI E/O ESERCITAZIONI
Esercitazioni al calcolatore su controlli automatici e Laboratorio CAD.
Esercitazioni in aula su Previsione Pesi e Costi e su tecniche per l'affidabilità, la manutenzione (e stima della relativa entità) e la sicurezza.
BIBLIOGRAFIA
S.CHIESASicurezza, affidabilità e manutenzionenel progetto dei sistemi. CLUT, Torino.
Altro materiale didattico sarà fornito dal Docente per quanto non coperto da testi.
ESAME
Un esametradizionale costituito da un colloquio orale conclude il corso. Per coloro che hanno superato la prova scritta relativa al modulo A l'esame verterà soltanto sui contenuti del modulo Bed il voto finale risulterà dalla media pesata sui rispettivi numeri di crediti dei voti dei due moduli. Per coloro che non hanno superato la valutazione del modulo A (o che non hanno rite-nuto di sfruttarne la possibilità) l'esame finale sarà unico.
Condizione per il superamento dell'esameèla presentazione delle relazioni delle esercitazioni sia del modulo A (eventualmentealtermine del primo emisemestre ), sia del modulo B.
83110 MACCHINE
lezioni: 68 esercitazioni: 28 laboratori: 6 Federico MILLO
PRESENTAZIONE DEL CORSO
Il corso fornisce agli allievi aeronautici gli elementi di base per lostudio delle macchine a flui do, analizzando gli aspetti costruttivi, i principi di funzionamento, le prestazioni ed i metod utilizzati per la regolazione delle principali macchine motrici ed operatrici.
Il corso èsuddiviso in due moduli, il primo dei quali dedicato alle turbomacchine,il seconde alle macchine volumetriche.
Fisica Tecnica e Meccanica Applicata alle Macchine.
PROGRAMMA
Richiami di Tennodinamica [6 ore]. Classificazione delle macchine a fluido. I Principio del Termodinamica in forma Lagrangiana ed Euleriana. II Principio della Termodinamica. LeggiI evoluzione. Classificazione dei rendimenti e dei lavori per le macchine motrici ed operatrici.
Ugelli e diffusori [6 ore].Velocità del suono e proprietà di ristagno in una corrente fIuid Flusso adiabatico ed isoentropico di una corrente unidimensionale stazionaria. Pressione criti e condizioni di criticità. Funzionamento di ugelli e diffusori in condizioni di progetto e "fuc progetto". Rendimento di ugelli e diffusori.
Turbine [11 ore]. Espressione del lavoro in una turbomacchina; triangoli di velocità. Turbi!
assiale semplice ad azione; descrizione della macchina, triangoli di velocità, profili delle pali tature; espressione del lavoro e del rendimento nel caso ideale e reale; variazione dei coefficie ti di perdita in condizioni di progetto e fuori progetto. Turbina assiale a salti di velocità; desc zione della macchina, triangoli di velocità e profili delle palettature; espressione del lavoro e c rendimento nel caso ideale. Rendimento della turbina a salti di velocità nel caso reale e confrc to con la turbina semplice.Turbina a salti di pressione: fattore di recupero.Turbina assiale se plice a reazione; grado di reazione; triangoli di velocità e profili delle palettature; espressio del lavoro e del rendimento nel caso ideale e reale; confronto con la turbina ad azione. Perd caratteristiche delle turbine a reazione. Cenni sulle turbine radiali semplici: salto entalpico e borabile, espressione del lavoro e triangoli di velocità.
Turbocompressori [11 ore]. Lavoro di compressione ideale e reale con scambi termi Compressione isoterma e interrefrigerata; calcolo del minimo lavoro di compressio Rendimento isoentropico ed idraulico. Compressore centrifugo: triangoli di velocità, lavoro compressione e sua espressione in funzione dei coefficienti adimensionati. Determinazic della caratteristica manometrica del compressore centrifugo. Grado di reazione e suo andam to al variare dell'angolo di uscita delle palettature. Compressore assiale: triangoli di veloci!
profili delle palettature. Espressione del lavoro di compressione e sua espressione infunzir
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dei coefficienti adimensionati;caratteristicamanometrica del compressoreassiale. Instabilità di fu nz ionam en to del compressore: ciclo di pompaggio e stallo rotante. Problematiche relative aIl'avviamen to dei turbocompressori assiali. Regolazione dei turbocompressori.
Turbopompe[4ore]. Definizioni delle grandezze caratteristiche di funzionamento e dei rendi-mentidelle macchine idrauliche operatrici.Caratteristica di una turbopompa centrifuga e assia-le. Problematiche relative all'installazione delle turbopompe: cavitazioneed PSH.
Regolazi onee avviamento delle turbopompe. Funzionamento in similitudine delle turbopom-pe: numero di giri caratteristico.
LABORATORI E/O ESERCITAZIONI
el corso delle esercitazioni in aula vengono sviluppati esercizi numerici sulle prestazioni delle macchine a fluido trattate a lezione. Gli esercizivengono forniti dal docente durante le lezioni preced en ti la relativa esercitazione.
Ulteriori esercizi relativi ai testi d'esame degli a.a. precedenti sono resi disponibili durante il semes tre.
el corso dell'esercitazione in laboratorio viene effettuata la determinazione della caratteristica di una turbopompa assiale e l'individuazione delle condizioni di cavitazione.
BIBLIOGRAFIA
A.BECCAR!,Macchine, CLUT, Torino, 1980.
A.E. CATA lA,Complementi di Macchine, Levrotto&Bella, Torino,1979.
A. CAPETTI,MotoriTermici,UTET,1967.
A. CAPETTI,Compressori di Gas, V.Giorgio, Torino,1971.
A.DADONE,Macchine Idrauliche, CLUT,Torino,1980.
VALUTAZIONE E/O ESAME
AIterminedel primo emi semestreèpossibile una valutazione scritta sui contenuti del modulo
"Turbomacchine" consistente nello svolgimento di due esercizi numerici. Il superamento di questaprova di valutazione, unitamente alla successiva relativa ai contenuti del modulo
"Macchine Volumetriche" comporta l'esonero dalla prova scritta finale. Questa valutazione parzialeèpossibile soltanto in questa occasione: lo studente che non la utilizza o non la supera dovràsottoporsi all'esame complessivo.
MODULO 8:MACCHINEVOLUMETRICHE
Fisica Tecnica e Meccanica Applicata alle Macchine
PROGRAMMA
Compressori oolumetrici [8 ore]. Compressori alternativi: ciclo della macchina ed espressione dellavoro nel caso ideale e con perdite.Metodi di regolazione dei compressori alternativi.
Compress ore rotativo a palette: ciclo della macchina ed espressione del lavoro. Regolazione del compressore a palette per laminazione all'aspirazione. CompressoreRoots:ciclo della macchina ed espressione del lavoro; compressione interrefrigerata; andamento del rendimento volumetri-co in funzione del numero di giri e del rapporto di volumetri-compressione.
Motori altematiui a combustione intenta[22ore]. Scelta del ciclo ideale per motori ad accen-sione comandata e ad accensione per compressione; espressione del rendimento ideale per i
cicli Otto, Diesel e Sabathé. Epressione della potenza utile e della pressione media effettiva
c
un motore alternativo a combustione interna. Rendimento limite, rendimento termofluìdodina mico e rendimento organico. Rendimento utile e suo andamento al variare del numero di gil del motore. Apparato della distribuzione nei motori alternativi. Coefficiente di riempimentodt motori alternativi a quattro tempi; espressione semplificata del coefficiente di riempimento suo andamento al variare del numero di giri del motore. Caratteristica meccanica, di regolazk ne e cubica di utilizzazione dei motori ad accensione comandata ed ad accensione per compre:
sione. Combustione nei motori ad accensione comandata: velocità di combustione e di prop;
gazione della fiamma; cenni sulle anomalie di combustione. Variazione dei rendimenti e del pressione media effettiva con la dosatura, variazione del rendimento utile in funzione del pressione media effettiva in un motore ad accensione comandata; regolazione di tipo aeronaul co. Variazione della potenza utile del motore con la quota di volo. Motori "alleggeriti" e "su compressi". Problematiche relative alla sovralimentazione dei motori. Determinazione del potenza utile del motore sovralimentato mediante compressore mosso da turbina a gas di scai co ed a comando meccanico. Apparati di alimentazione per motori ad accensione comanda:
carburatore elementare.
LABORATORI E/O ESERCITAZIONI
el corso delle esercitazioni in aula vengono sviluppati esercizi numerici sulle prestazioni de macchine volumetriche trattate a lezione. Gli esercizi vengono forniti dal docente durante lezioni precedenti la relativa esercitazione.
Ulteriori esercizi relativi ai testi d'esame degli a.a.precedenti sono resi disponibili durante semestre.
el corso dell'esercitazione in laboratorio viene effettuata la determinazione della caratterist meccanica di un motore alternativo ad accensione comandata.Èinoltre prevista una visita a raccolta dei motori aeronautici del Dipartimento di Energetica con una descrizione delle prir pali caratteristiche costruttive.
BIBLIOGRAFIA
A.BECCARI,Macchine, CLUT, Torino, 1980.
A. CAPETTI,MotoriTermici, UTET,Torino, 1967.
A. CAPETTI,Compressori di Gas, V.Giorgio, Torino, 1971.
G. FERRARI,Motoria combustione interna, Ed.Il Capitello, Torino, 1992.
VALUTAZIONE E/O ESAME
Al termine del secondo emisemestreèpossibile una valutazione scritta sui contenuti del mo lo "Macchine volumetriche" consistente nello svolgimento di due esercizi numerici. Il sup' mento di questa prova di valutazione, unitamente alla precedente relativa ai contenuti modulo "Turbomacchine" comporta l'esonero dalla prova scritta finale. Questa valutazi parzialeèpossibile soltanto in questa occasione: lo studente che non la utilizza o non laSUI
dovrà sottoporsi all'esame complessivo.
Un esame tradizionale costituito da un colloquio orale conclude il corso.
Per accedere al colloquio oraleènecessario aver sostenuto preventivamente una prova scr consistente nello svolgimento di esercizi numerici, oppure aver superato entrambi gli eso relativi al modulo "Turbomacchine" ed al modulo "Macchine volumetriche".