MODELLISTICA DEI SISTEMI ENERGETICI E PROPULSIVI

Ingegneria Meccanica MODELLISTICA DEI SISTEMI ENERGETICI E PROPULSIVI

0622300005
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
INGEGNERIA MECCANICA
2022/2023

OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 1
ANNO ORDINAMENTO 2018
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
990LEZIONE
Obiettivi
L’OBIETTIVO DEL CORSO DI MODELLISTICA DEI SISTEMI ENERGETICI E PROPULSIVI È QUELLO DI STUDIARE ED ANALIZZARE DIVERSE TIPOLOGIE DI MODELLI MATEMATICI APPLICABILI ALLO STUDIO DELLE MACCHINE A FLUIDO E DEI SISTEMI ENERGETICI. IL CORSO, COLLOCATO AL II SEMESTRE DEL PRIMO ANNO DEL CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN INGEGNERIA MECCANICA, È DI 9 CREDITI
CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
ALLA FINE DEL CORSO LO STUDENTE AVRÀ ACQUISITO CONOSCENZE SU:
-PROBLEMATICHE RELATIVE ALLA RAPPRESENTAZIONE MODELLISTICA DEI PRINCIPALI FENOMENI RELATIVI ALLE MACCHINE A FLUIDO ED AI SISTEMI ENERGETICI E PROPULSIVI;
-TECNICHE DI ANALISI DIMENSIONALE;
-PRINCIPALI CARATTERISTICHE DEL FLUSSO 2D ATTORNO AD UN PROFILO, ATTRAVERSO I FLUSSI A POTENZIALE;
-MOTORI ALTERNATIVI A COMBUSTIONE INTERNA E RELATIVE PROBLEMATICHE APPLICATIVE;
-PROGETTAZIONE DEI MOTORI, RELATIVO ACCOPPIAMENTO CON I SISTEMI UTILIZZATORI, PROBLEMATICHE RELATIVE ALLA COMBUSTIONE, ALLA FORMAZIONE DELLE EMISSIONI INQUINANTI E DEI SISTEMI DI REGOLAZIONE E CONTROLLO;
-STRUMENTI PER SVILUPPARE SEMPLICI MODELLI MATEMATICI IN AMBIENTE MATLAB PER IL PROGETTO ED IL CONTROLLO DI MACCHINE ED IMPIANTI MOTORI TERMICI, IMPIEGANDO TECNICHE DI IDENTIFICAZIONE PER REALIZZARE IL MIGLIOR COMPROMESSO TRA PRECISIONE E GENERALIZZABILITÀ;
-CRITERI DI SCELTA PER LA REALIZZAZIONE DI MODELLI IN SCALA E PER L’APPLICAZIONE DELLE LEGGI DELLA SIMILITUDINE MECCANICA;
-METODOLOGIE DI CALCOLO PER IL DIMENSIONAMENTO DEI MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA SIA IN REGIME STAZIONARIO CHE TRANSITORIO.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE
ALLA FINE DEL CORSO LO STUDENTE SARÀ IN GRADO DI:
-APPLICARE METODOLOGIE AVANZATE DI CALCOLO FINALIZZATE ALLA PROGETTAZIONE DEI SISTEMI DI REGOLAZIONE E CONTROLLO;
-ANALIZZARE DIVERSI MODELLI MATEMATICI E SCEGLIERE IL TIPO DI MODELLO ADATTO ALLE VARIE APPLICAZIONI, IN TERMINI DI PRECISIONE, GENERALIZZABILITÀ ED IMPEGNO DI CALCOLO;
-ANALIZZARE PROBLEMI INERENTI ALLA PROGETTAZIONE E ALLA REGOLAZIONE DEI MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA PER APPLICAZIONI DI PROPULSIONE TERRESTRE;
-INDIVIDUARE I METODI PIÙ APPROPRIATI PER LA VALUTAZIONE QUANTITATIVA DELLE PRESTAZIONI DEI MOTORI ANCHE IN RELAZIONE ALLE APPLICAZIONI;
-SVILUPPARE PROCEDURE DI OTTIMIZZAZIONE MODEL-BASED PER IL CORRETTO DIMENSIONAMENTO E LA GESTIONE ENERGETICA OTTIMALE DI MACCHINE E IMPIANTI MOTORI TERMICI.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
SAPER SCEGLIERE ED IMPLEMENTARE MODELLI DI CALCOLO APPROPRIATI PER L’ANALISI DI DATI E LA RISOLUZIONE DI PROBLEMI COMPLESSI RELATIVI ALLE MACCHINE A FLUIDO, AI SISTEMI ENERGETICI ED AI SISTEMI DI PROPULSIONE.
ABILITÀ COMUNICATIVE
SAPER PRESENTARE I MODELLI DI CALCOLO SELEZIONATI PER LA RISOLUZIONE DI UN PROBLEMA INGEGNERISTICO RELATIVO ALLE TEMATICHE DEL CORSO, ILLUSTRANDO L’ANALISI SVOLTA, LE IPOTESI ALLA BASE DEI MODELLI E I VANTAGGI DERIVANTI DALL’USO DEL MODELLO IN AMBITO INDUSTRIALE E/O PROFESSIONALE. SAPER ESPORRE I PROCEDIMENTI ED I RISULTATI OTTENUTI, SIA IN FORMA ORALE CHE SCRITTA, FACENDO RICORSO AD UNA TERMINOLOGIA TECNICA ADEGUATA.
CAPACITÀ DI APPRENDERE (LEARNING SKILLS)
SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE IN CONTESTI DIFFERENTI DA QUELLI PRESENTATI DURANTE IL CORSO ED APPROFONDIRE GLI ARGOMENTI TRATTATI USANDO MATERIALI DIVERSI DA QUELLI PROPOSTI
Prerequisiti
PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI SONO RICHIESTE CONOSCENZE APPROFONDITE DI TERMODINAMICA, MECCANICA APPLICATA, MACCHINE A FLUIDO E SISTEMI ENERGETICI OLTRE A NOZIONI DI BASE PER LA PROGRAMMAZIONE AL CALCOLATORE.
Contenuti
L'INSEGNAMENTO È ARTICOLATO IN 90 ORE (9 CFU) TRA LEZIONI (60 H), ESERCITAZIONI NUMERICHE (25 H) ED ESERCITAZIONI GUIDATE IN LABORATORIO (5 H). GLI ARGOMENTI AFFRONTATI SONO:
-STUDIO ED ANALISI DELLE DIVERSE TIPOLOGIE DI MODELLI MATEMATICI APPLICABILI ALLO STUDIO DELLE MACCHINE A FLUIDO E DEI SISTEMI ENERGETICI (6 ORE DI LEZIONE E 4 ORE DI ESERCITAZIONE);
-PROBLEMATICHE RIGUARDANTI LA RAPPRESENTAZIONE MODELLISTICA DEI PRINCIPALI FENOMENI DI INTERESSE PER LE MACCHINE A FLUIDO ED I SISTEMI DI PROPULSIONE (6 ORE DI LEZIONE E 4 ORE DI ESERCITAZIONE);
-PRINCIPI DELL’ANALISI DIMENSIONALE (4 ORE DI LEZIONE E 1 ORA DI ESERCITAZIONE);
-CONCETTI DI BASE DEL FLUSSO 2D ATTORNO AD UN PROFILO, ATTRAVERSO I FLUSSI A POTENZIALE (5 ORE DI LEZIONE);
-STUDIO DEI MOTORI ALTERNATIVI A COMBUSTIONE INTERNA E RELATIVE PROBLEMATICHE APPLICATIVE (15 ORE DI LEZIONE E 3 ORE DI LABORATORIO);
-ANALISI TEORICA, APPLICATIVA E QUANTITATIVA DELLA PROGETTAZIONE DEI MOTORI, DELL’ACCOPPIAMENTO CON I SISTEMI UTILIZZATORI (9 ORE DI LEZIONE, 6 ORE DI ESERCITAZIONE E 2 ORE DI LABORATORIO);
-PROBLEMATICHE DI COMBUSTIONE, FORMAZIONE DELLE EMISSIONI INQUINANTI E SISTEMI DI REGOLAZIONE E CONTROLLO (10 ORE DI LEZIONE);
-MODELLISTICA DI BASE CON APPLICAZIONI IN AMBIENTE MATLAB PER PROGETTO E CONTROLLO DI MACCHINE ED IMPIANTI MOTORI TERMICI (5 ORE DI LEZIONE E 10 ORE DI ESERCITAZIONE).

Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO CONTEMPLA LEZIONI TEORICHE (60 H), ESERCITAZIONI IN AULA (25 H), CON USO INDIVIDUALE DEL COMPUTER, E DI LABORATORIO (5 H). IL CORSO È ORGANIZZATO NEL SEGUENTE MODO:
-LEZIONI IN AULA SU TUTTI GLI ARGOMENTI DEL CORSO;
-ESERCITAZIONI NEL LABORATORIO “DIDATTICA E INFORMATICA DI BASE” DEL DIPARTIMENTI DI INGEGNERIA DELL’INFORMAZIONE ED ELETTRICA E MATEMATICA APPLICATA. LA PARTE ESERCITATIVA PREVEDE LO SVOLGIMENTO DI ESEMPI DI CALCOLO RELATIVI AI VARI ARGOMENTI TRATTATI, CON L’IMPLEMENTAZIONE IN AMBIENTE MATLAB-SIMULINK.
-ESERCITAZIONI DI LABORATORIO PRESSO IL “LABORATORIO DI MACCHINE E SISTEMI ENERGETICI”. NELLE ESERCITAZIONI DI LABORATORIO GLI STUDENTI APPLICANO LE METODOLOGIE SPERIMENTALI NECESSARIE ALLA CARATTERIZZAZIONE DI UNA MACCHINA OPERATRICE DINAMICA E DI UN MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA.
Verifica dell'apprendimento
IL LIVELLO DI RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI DELL’INSEGNAMENTO E CERTIFICATO MEDIANTE IL SUPERAMENTO DI UN ESAME CON VALUTAZIONE IN TRENTESIMI. LA VERIFICA PREVEDE UNA PROVA NUMERICA SCRITTA, CON USO DI COMPUTER ED INCLUSIVA DI DOMANDE TEORICHE, SUPERATA LA QUALE LO STUDENTE POTRÀ SOSTENERE LA PROVA ORALE.
LA PROVA NUMERICA, DELLA DURATA DI 2 ORE, CONSISTE NELLA RISOLUZIONE DI UN PROBLEMA ANALOGO A QUELLI RISOLTI DURANTE LE ORE DI ESERCITAZIONE E RESI DISPONIBILI SUL SITO WEB DELL’INSEGNAMENTO. LA PROVA INCLUDE ALTRESÌ 4 DOMANDE DI TEORIA. IL PUNTEGGIO È ESPRESSO IN UNA SCALA DA A (VOTO MASSIMO) A D (VOTO MINIMO) PER L’AMMISSIONE.
LA PROVA ORALE, CHE CONSISTE IN UNA DISCUSSIONE DELLA DURATA NON SUPERIORE A CIRCA 40 MINUTI, È TESA AD APPROFONDIRE IL LIVELLO DELLE CONOSCENZE TEORICHE, L’AUTONOMIA DI ANALISI E GIUDIZIO, NONCHÉ LE CAPACITÀ ESPOSITIVE DELL’ALLIEVO. IN PARTICOLARE, SONO POSTE DOMANDE SU MODELLISTICA DELLE MACCHINE A FLUIDO E DEI SISTEMI ENERGETICI E PROPULSIVI, FUNZIONAMENTO ED APPLICAZIONE DEI MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA, TIPOLOGIA E METODI DI RIDUZIONE DELLE EMISSIONI.
IL VOTO FINALE SCATURISCE, GENERALMENTE, DALLA MEDIA DELLE DUE PROVE. LA VALUTAZIONE DELLE PROVE TIENE CONTO DELLA CAPACITÀ DI INDIVIDUARE I MODELLI PIÙ APPROPRIATI PER L’ANALISI E LA RISOLUZIONE DI PROBLEMI INERENTI LE MACCHINE A FLUIDO ED I SISTEMI ENERGETICI E PROPULSIVI, DELLA CAPACITÀ DI ESPORRE IN MODO CHIARO E SINTETICO GLI OBIETTIVI, IL PROCEDIMENTO ED I RISULTATI DELLE ELABORAZIONI ESEGUITE, NONCHÉ DELLA CAPACITÀ DI APPROFONDIRE GLI ARGOMENTI TRATTATI CON RIFERIMENTO ANCHE A MATERIALI DIVERSI DA QUELLI PROPOSTI.
IL LIVELLO DI VALUTAZIONE MINIMO (18/30) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA INCERTEZZE NELLA SCELTA DEI MODELLI IN FUNZIONE DEI DATI A DISPOSIZIONE E DEGLI OBIETTIVI MODELLISTICI, HA UNA LIMITATA CONOSCENZA DEI PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO DEI SISTEMI STUDIATI E UNA SCARSA CAPACITÀ ESPOSITIVA.
IL LIVELLO MASSIMO (30/30) È ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA UNA CONOSCENZA COMPLETA ED APPROFONDITA DEI MODELLI E DEI PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO E DIMOSTRA DI AVERE PADRONANZA DELLE METODOLOGIE E DELLE SOLUZIONI STUDIATE, OLTRE A MOSTRARE CAPACITÀ DI ANALISI INERENTI PROBLEMATICHE DI NATURA TECNICO-ENERGETICA E DI SINTESI RELATIVAMENTE ALLE SOLUZIONI TROVATE.
L’EVENTUALE LODE È ATTRIBUITA QUANDO IL CANDIDATO DIMOSTRA SIGNIFICATIVA PADRONANZA DEI CONTENUTI TEORICI ED OPERATIVI E MOSTRA DI SAPER PRESENTARE GLI ARGOMENTI CON NOTEVOLE PROPRIETÀ DI LINGUAGGIO E CAPACITÀ DI ELABORAZIONE AUTONOMA ANCHE IN CONTESTI DIVERSI DA QUELLI PROPOSTI DAL DOCENTE.
Testi
G. RIZZO, SUPPORTI DIDATTICI MULTIMEDIALI AL CORSO DI MACCHINE, CD-ROM, CUES 2001.
R. DELLA VOLPE, M. MIGLIACCIO, MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA PER AUTOTRAZIONE, LIGUORI, 1995.
G. FERRARI, MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA, IL CAPITELLO, TORINO.
C. R. FERGUSON, INTERNAL COMBUSTION ENGINES, JOHN WILEY, NEW YORK.
J. B. HEYWOOD, INTERNAL COMBUSTION ENGINE FUNDAMENTALS, MCGRAW HILL, NEW YORK, 1988.
J. I. RAMOS, INTERNAL COMBUSTION ENGINE MODELING, HEMISPHERE P.C., 1989.
A. BECCARI, C. CAPUTO, MOTORI TERMICI VOLUMETRICI, UTET, TORINO.
O. ACTON, C. CAPUTO, INTRODUZIONE ALLO STUDIO DELLE MACCHINE, UTET, TORINO, 1979.
I. ARSIE, M. SORRENTINO, APPUNTI DI MATLAB, ELEARNING.DIMEC.UNISA.IT
Altre Informazioni
MATERIALE DIDATTICO, AGGIORNAMENTI ED ULTERIORI DETTAGLI SUL PROGRAMMA DISPONIBILI SUL SITO WEB HTTPS://ELEARNING.UNISA.IT
INSEGNAMENTO EROGATO IN LINGUA ITALIANA.
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2022-11-21]