Università Roma Tre

• Macchine e Apparati di scambio termico: Classificazione
• Stato e trasformazioni dei fluidi. Varianza. Equazioni di stato.
• Principi termodinamici: conservazione, equivalenza ed evoluzione di un sistema
• Conservazione dell’energia
• Irreversibilità in un sistema
• Trasformazioni termodinamiche: piani di raffigurazione, trasformazioni notevoli (adiabatica, isoterma, isobara, isocora, politropica)
• Trasformazioni di compressione ed espansione: adiabatiche, compressione interrefrigerata, espansione interriscaldata)
• Applicazione dei principi termodinamici all’analisi delle macchine: casi notevoli
• Applicazione dei principi termodinamici all’analisi di apparati di scambio termico: casi notevoli
• Processi di combustione
La combustione: generalità;
Combustione a volume costante;
Combustione a pressione costante in sistemi aperti e chiusi.
• Cicli termodinamici e processi periodici
Cicli ideale, limite e reale;
Cicli diretti e inversi;
Prestazioni dei cicli: rendimento, cifra di merito, COP per cicli inversi
Cicli notevoli: Brayton/Joule, Rankine, Hirn, Stirling, Ericsson, Beau de Rochas, Diesel, Sabathé)
Combinazione tra cicli
Processi periodici e diagrammi indicati
• Introduzione alla fluidodinamica applicata a un sistema:
moti vario e permanente, linee e tubi di flusso, moti irrotazionali, rotazionali, vorticosi e reali
analisi monodimensionale, bidimensionale e tridimensionale di un efflusso
• Equazioni cardinali dell’efflusso: continuità, conservazione della quantità di moto e del momento della quantità di moto, conservazione dell’energia, entropia
• Effetti della viscosità del fluido, effetti di elasticità
• Definizione del Numero di Mach
• Regimi di moto subsonico, transonico e supersonico
• Linee di Mach
• Condotto a sezione costante adiabatico con attrito: fluido incomprimibile, gas perfetto (Flusso di Fanno);
• Condotto a sezione costante diabatico senza attrito: fluido incomprimibile, gas perfetto (Flusso di Rayleigh);
• Condotti convergenti/divergenti senza attrito: ugelli e diffusori con fluidi incomprimibili, con gas perfetti (equazioni di Hugoniot);
• Condotto convergente-divergente e cono di Stodola;
• Condotti convergenti/divergenti con attrito
• Esempi applicativi notevoli (es. impianti di pompaggio, motori idraulici…)
• Cavitazione: fenomenologia, Net Positive Suction Head (NPSH) dell’impianto, depressione dinamica totale della macchina

• C. Caputo, "Gli impianti convertitori d’energia", Casa Editrice Ambrosiana;
• C. Caputo, "Le turbomacchine", Casa Editrice Ambrosiana;
• R. D. Zucker, O. Biblarz, “Fundamentals of Gas Dynamics”, Ed. Jhon Wiley & Sons
• Materiale a cura del Docente