DEREL ACADEMIC VISIT University of Firenze (Italy), 31 August 2 September, 2011

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TEMPUS JP DEREL

Development of Environment and Resources Engineering Learning curriculum 511001-TEMPUS-1-2010-1-IT-TEMPUS-JPCR

(2010-3375-001-001) 15.10.2010 - 14.01.2013

DEREL ACADEMIC VISIT

University of Firenze (Italy), 31 August – 2 September, 2011

Venue: Aula Caminetto - University of Firenze, School of Engineering, Via S. Marta, 3 Firenze

List of Participants

N NAME INSTITUTION COUNTRY SSD (*)

1 Borri, Claudio University of Firenze Italy ICAR08

2 Caporali, Enrica University of Firenze Italy ICAR02

3 Manfrida, Giampaolo University of Firenze Italy ING-IND08

4 Palmisano, Elena University of Firenze Italy ICAR02/HQ

5 Bartoli, Gianni University of Firenze Italy ICAR09

6 Betti, Michele University of Firenze Italy ICAR09

7 Lubello, Claudio (°) University of Firenze Italy ICAR03

8 Gori, Riccardo (°) University of Firenze Italy ICAR03

9 Caretti, Cecilia (°) University of Firenze Italy ICAR03

10 Marsili Libelli, Stefano University of Firenze Italy ING-INF04

11 Solari, Luca (°) University of Firenze Italy ICAR01

12 Paris Enio (°) University of Firenze Italy ICAR01

13 Cappietti, Lorenzo University of Firenze Italy ICAR02

14 Rossi, Giuseppe University of Firenze Italy ICAR02

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N NAME INSTITUTION COUNTRY SSD (*)

15 Guberti, Elisa University of Firenze Italy HQ

15 Valdiserri, Juna University of Firenze Italy HQ

16 Antonijevic, Milan University of Belgrade Serbia

17 Zivkovic, Dragana University of Belgrade Serbia

18 Trumic, Milan University of Belgrade Serbia

19 Martinov, Milan University of Novi Sad Serbia ING-IND09

20 Batinic, Bojan University of Novi Sad Serbia

21 Sinojmeri, Agim Polytechnic University of Tirana Albania 22 Durmishi, Cercais Polytechnic University of Tirana Albania 23 Gjani, Eleni Polytechnic University of Tirana Albania 24 Daja, Shkelqim Polytechnic University of Tirana Albania

25 Dumova-Jovanoska, Elena Ss. Cyril and Methodius University FYR Macedonia ICAR08; ICAR/09 26 Markovski, Goran Ss. Cyril and Methodius University FYR Macedonia ICAR08; ICAR/09 27 Tuneski, Atanasko Ss. Cyril and Methodius University FYR Macedonia ING-IND09; ING-INF04 28 Markov, Zoran Ss. Cyril and Methodius University FYR Macedonia ICAR01; ICAR02;

ICAR03; ING-IND08 (*) SSD Italian Discipline Scientific Sector

(°°) To be confirmed ICAR/01 HYDRAULICS

ICAR 02 HYDRAULIC AND COSTAL STRUCTURES AND HYDROLOGY

ICAR/03 ENVIRONMENTAL AND SANITARY ENGINEERING ICAR/08 SOLID MECHANICS

ICAR/09 STRUCTURES ENGINEERING

ING-IND/09 ENERGY AND ENVIRONMENT SYSTEMS ING-IND/08 FLUID MACHINES

ING-INF04 AUTOMATIC CONTROL HQ DEREL head quarter

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Italian SSD (Settore Scientifico Disciplinare) DISCIPLINE SCIENTIFIC SECTOR

Since in the Italian Education System each course in an academic curriculum or study course has an Italian SSD or Discipline Scientific Sector, it is proposed to refer to this code and to the related sector description, for the definition of the “macro area of interest”. The Italian SSD (Settore Scientifico Disciplinare) or Discipline Scientific Sector is in fact a "macro area" described in the frame of the Italian Ministry of Education and Research, by the name as well as by the "declaration" of the contents, i.e. Latin word

"declaratoria". The description of some SSD on which colleagues of School of Engineering involved in the DEREL Project can offer their expertise, are given in the following.

Table: Italian SSD (Settore Scientifico Disciplinare) Discipline Scientific Sector description

SSD ITALIAN NAME DESCRIZIONE ENGLISH NAME ENGLISH DESCRIPTION

ICAR/01 IDRAULICA

I contenuti scientifico-disciplinari attengono alle problematiche della meccanica dei fluidi nell'ingegneria, con particolare riguardo a quelli debolmente comprimibili. L'attenzione è pertanto rivolta al moto dei fluidi e delle grandezze

trasportate nei sistemi naturali (mare, laghi, fiumi, falde sotterranee) e nei sistemi artificiali

(canalizzazioni, impianti, macchine, dispositivi);

all'interazione dei fluidi con le superfici di contorno (ingegneria fluviale e costiera, idroelasticità, idraulica biologica); nonché, più in generale, alla previsione ed al controllo dei fenomeni connessi col moto dei fluidi. I metodi d'indagine sono le

procedure sperimentali (misure di laboratorio, sugli impianti, di campagna) e la modellistica fisica e matematica.

HYDRAULICS

The discipline scientific contents are related to the problems of the fluid mechanics in engineering, particularly to weakly compressible fluids. Particular attention is therefore given to fluid flow and transport processes in natural systems (sea, lakes, rivers, underground water) and in artificial systems (canals, plants, machines, devices), to interaction of fluids with surrounding surfaces (fluvial and coastal engineering, hydro elasticity, bio hydraulics) and to the prediction and control of phenomena connected to fluid flow. The investigation methods are the experimental procedures (laboratory, plants and field measures) and physical and mathematical modelling.

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ICAR/02

COSTRUZIONI IDRAULICHE E MARITTIME E

IDROLOGIA

I contenuti scientifico-disciplinari riguardano le conoscenze teoriche e sperimentali e le tecniche per la pianificazione degli interventi e per la

progettazione, costruzione ed esercizio delle opere e degli impianti destinati da un lato alla protezione del territorio nei confronti delle piogge, dei corsi d'acqua e del mare, dall'altro all'utilizzazione della risorsa idraulica o marittima, compresi i porti, i trasporti per via d'acqua e le costruzioni in mare aperto. Includono l'idrologia superficiale e

sotterranea con le sue implicazioni climatologiche e meteorologiche; i procedimenti di gestione delle risorse idriche; le tecnologie specializzate per la raccolta, la distribuzione e lo scarico delle acque in ambiente urbano, agricolo ed industriale.

HYDRAULIC AND COSTAL STRUCTURES

AND HYDROLOGY

The discipline scientific contents are related to theoretical and experimental knowledge and to the techniques for interventions planning as well as to design, to build and to manage structures and systems designed from one side to territory protection against rainfalls, rivers and sea and on the other side to the hydraulic or maritime resources use, with the inclusion of harbours, waterways and off shore structures.

The discipline includes surface and underground hydrology with its interaction with climate and

meteorology; water resources management; specialized technologies for water supply, water sanitation and distribution, wastewater treatment, in urban, rural and industrial areas.

ICAR/03

INGEGNERIA SANITARIA E AMBIENTALE

I contenuti scientifico-disciplinari investono aspetti ingegneristici nella tutela degli equilibri degli ecosistemi e nella prevenzione dell'inquinamento chimico, fisico e biologico. Includono studi sui cicli biologici, sulle alterazioni ecologiche, sulla dispersione ed il decadimento degli inquinanti nei corpi solidi porosi, liquidi e aeriformi, sulla

ecotossicologia, sull'impatto ed il rischio ambientale.

Si applicano alle tecnologie industriali pulite; al disinquinamento dell'aria; alla progettazione, valutazione d'impatto, costruzione, gestione delle opere e degli impianti per il trattamento e

smaltimento dei rifiuti solidi e liquidi e degli effluenti gassosi civili e industriali e per la depurazione e potabilizzazione delle acque; alla reattoristica ed ai bioreattori; alle tecniche di bonifica dei siti

contaminati; alla metrologia e la certificazione di qualità ambientali.

ENVIRONMENTA L AND SANITARY

ENGINEERING

Contents of this discipline are related to the engineering aspects of ecosystems protection and the prevention of chemical, physical and biological pollution. They include studies on biological cycles, ecological changes, dispersion and decay of polluting agents in all media (air, water, soil), eco toxicology, environmental impact and risks. Contents of the discipline are applied to clean industrial technologies, air cleaning, design,

environmental impact evaluation, construction and management of plants for the treatment of civil and industrial liquid, gaseous and solid streams as well as to wastewater treatment, drinking water treatment, reactors and bioreactors, contaminated sites remediation, environment metrology and quality certification.

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ICAR/08 SCIENZA DELLE COSTRUZIONI

I contenuti scientifico-disciplinari sono formati da argomenti di meccanica deterministica e stocastica dei solidi, dei materiali, delle strutture, che traducono problemi di base delle costruzioni concernenti la loro risposta alle azioni sollecitanti, la loro affidabilità e sicurezza, la loro ottimizzazione e che riguardano statica, dinamica, instabilità, frattura, collasso, controllo di modelli comportamentali volti a descrivere tale problematica. Coinvolgono per questi temi la modellazione fisico-matematica, la meccanica

computazionale, l'analisi sperimentale, l'identificazione strutturale. Si estendono alla meccanica dell'interazione fra le strutture e l'ambiente fisico; alla meccanica di materiali e strutture non tradizionali; allo studio critico dello sviluppo storico dei modelli comportamentali in questione ed alla lettura in chiave strutturale di manufatti storici e monumenti.

SOLID MECHANICS

The discipline scientific sectors contain topics of stochastic and deterministic mechanics of solids, materials and structures that represent basic

constructions problems concerning their response to stress, reliability, safety and optimization. These issues concern statics, dynamics, instability, fracture, collapse, control of behaviour models to describe such problem.

For the above mentioned themes, the topics concern also the physical and mathematical modelling, computational mechanics, experimental analysis, structure identification. In addition, the topics are also concerning the mechanics of interaction between the structures and the environment, mechanics of non traditional materials and structures, critical study and historical development of relevant behaviour models and the structural analysis of hand-made structures and monuments.

ICAR/09 TECNICA DELLE COSTRUZIONI

I contenuti scientifico-disciplinari consistono nelle teorie e nelle tecniche rivolte sia alla concezione strutturale ed al dimensionamento di nuove costruzioni, sia alla verifica ed alla riabilitazione strutturale di quelle

esistenti. Pertanto, comprendono le problematiche delle azioni sulle costruzioni e dei comportamenti che ne conseguono in funzione delle tipologie e delle morfologie, dei materiali e delle tecnologie,

dell'interazione col terreno e con l'ambiente, dei modi e delle strategie d'uso e di controllo; le valutazioni di vulnerabilità, affidabilità, comfort,

sicurezza e durabilità; i metodi e gli strumenti per la progettazione strutturale e la realizzazione di strutture;

la sperimentazione, il collaudo, il monitoraggio delle costruzioni. Includono indagini storiche sul costruire, nonché verifiche di sicurezza e soluzioni d'intervento strutturale applicabili all'edilizia storica ed ai monumenti.

STRUCTURES ENGINEERING

The discipline scientific contents are related to theories and techniques aimed at the structural concept and dimensioning and testing of new structures and rehabilitation of existing structures. Therefore, they include problems concerning actions on new structures and consequent behaviour in relation to typology and morphology, materials and technology, interaction with the territory and the environment, usage and control strategies, vulnerability evaluation, reliability, comfort, safety and sustainability, methods and instruments for the structural projecting and the realization of

structures, experiments, testing and monitoring of buildings. They include also historical investigations on building, safety controls, structural measures to be applied to historical buildings and monuments.

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ING-IND/09

SISTEMI PER L'ENERGIA E L'AMBIENTE

Il settore studia i sistemi destinati alla conversione dell’energia nelle sue varie forme: dalle centrali termoelettriche alimentate da combustibili fossili, alle centrali idroelettriche ed elettronucleari, alla

cogenerazione nei settori industriale, terziario e residenziale, alle tecnologie rivolte alla trasformazione delle energie rinnovabili (solare, eolica, biomasse, rifiuti solidi urbani e rifiuti industriali), all’utilizzo dell’energia geotermica, alle centrali termiche e frigorifere, ai processi di trasporto e di accumulo dell’energia, alle varie forme di conversione diretta dell’energia. I sistemi energetici e le macchine che li compongono sono studiati con riferimento alle problematiche

termodinamiche, fluidodinamiche, tecnologiche, ambientali, di sicurezza, di diagnostica e di controllo. Il settore studia, altresì, l’impatto ambientale dei sistemi energetici e le tecnologie rivolte al suo contenimento.

ENERGY AND ENVIRONMENT

SYSTEMS

The sector studies energy conversion systems:

thermoelectrical (fossil fuel, nuclear power plants), hydro-power plants, energy production in industrial, tertiary and residential sectors, renewable energy conversion (wind, solar, biomass, geothermal, urban and industrial waste,...), energy storage and transport, combined heat and power (co-generation and tri- generation systems). Energy systems are studied from the points of view of thermodynamics, fluid dynamics, environmental, technological, test and control issues.

The sector studies also the environmental impact of energy systems and the technological solutions for its mitigation.

ING-IND/08 MACCHINE A FLUIDO

Il settore studia le problematiche termodinamiche, fluidodinamiche, energetiche, ecologiche, tecnologiche ed ambientali delle macchine a fluido, sia a livello del singolo componente sia a livello dei sistemi ed impianti in cui le macchine sono inserite. Le competenze del settore coprono gli aspetti progettuali, di gestione, di diagnostica, di controllo, di impatto ambientale, di sperimentazione e di collaudo delle macchine a fluido, sia motrici (turbine a vapore, turbine a gas, turbine idrauliche, espansori di processo, motori a combustione interna) sia operatrici (pompe, ventilatori, compressori) sia sede di reazioni chimiche (combustori, gassificatori, reattori) sia sede di scambio termico (evaporatori, condensatori, recuperatori, ecc.). Il settore studia, altresì, l’inserimento delle macchine nei sistemi stazionari di generazione di energia elettrica e termica, nei sistemi propulsivi terrestri, marini ed aerei, nei processi industriali, nel settore terziario e residenziale.

FLUID MACHINES

The sector studies thermodynamics, fluid dynamics, energy, ecology, technology and environmental aspects of thermo-fluid machines with reference to single components and system/component interaction. The sector covers design, off-design performance prediction, management, diagnostics, control, environmental issues, testing procedures of fluid machines (steam, gas, hydraulic turbines, industrial expanders, pumps, fans, compressors, internal combustion engines,...); components dedicated to conversion of chemical energy into heat (combustors, heat and steam generators, process reactors,

gassifiers,...); components dedicated to heat rejection (condensers, heat exchangers, cooling towers,...).

Referring to prime movers (gas, steam, internal combustion engines) the sectors covers electricity production as well as mechanical drive and propulsion applications (aerospace/naval/automotive), addressing energy-intensive industrial processes as well as tertiary

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ING-INF/04 AUTOMATICA

Il settore studia i metodi e le tecnologie per il trattamento dell'informazione (dati e segnali) finalizzato all'automazione (ossia alla pianificazione, alla gestione ed al controllo, effettuati in maniera automatica) degli impianti, dei processi e dei sistemi dinamici in genere. Con tali termini possono

intendersi, ad esempio, i processi industriali di produzione (sia continua sia manifatturiera), le macchine operatrici automatiche (inclusi i sistemi robotizzati), i sistemi di trasporto, i sistemi per la produzione energetica, i sistemi avionici, nonché i sistemi di natura ambientale. Nonostante le differenze di carattere fisico-strutturale esistenti fra tali tipologie di sistemi, le varie classi di processo sopra menzionate si prestano, tuttavia, ad essere rappresentate, modellate e simulate, ed infine gestite e controllate, utilizzando strumenti metodologici largamente invarianti rispetto al particolare dominio applicativo considerato. Su tale approccio unificante si sviluppano sia campi di competenze di natura metodologica generale, sia quelli orientati allo studio ed al trattamento di problematiche di interesse e di impegno del settore con più rilevanti contenuti di carattere tecnologico.

AUTOMATIC CONTROL

This sector studies methods and technologies for the information processing (data and signals) aimed to automation (i.e. automatic planning, management and control) of plants, processes and dynamic systems in general. In the sector, industrial production processes, operative automatic machines (also robotics systems), as well as transport systems, energy production systems, and environmental systems, can be included.

Despite the physical and structural differences between the above mentioned systems, the different processes can be represented, modeled, simulated, managed and controlled using similar methods to be applied to different domains. On the basis of such a unified approach, areas of competences, in the frame of general methodology and related to the study and treatment of specific sector problems with more technological contents, can be created.