Obiettivi Formativi

L’obiettivo del Corso è di fornire agli studenti della Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica le seguenti conoscenze e competenze: OF_1 (Conoscenza e comprensione) - conoscenze approfondite circa la progettazione fluidodinamica delle macchine a fluido e dei sistemi energetici per la produzione di energia, nonché dei sistemi di propulsione e dei veicoli terrestri; OF_2 (Capacità di applicare conoscenza e comprensione) - competenze necessarie da applicare nella progettazione fluidodinamica delle macchine e sistemi energetici convenzionali e avanzati relativamente alle problematiche energetiche e ambientali; - competenze necessarie all’ottimizzazione delle stesse e degli impianti in cui sono inserite; OF_3 (Autonomia di giudizio) Gli studenti acquisiscono conoscenze tali da consentire di: - effettuare scelte progettuali consapevoli, mediante applicazioni progettuali pratiche, effettuate anche in team, nonché con esperienze in laboratorio individuali e di gruppo; OF_4 (Abilità comunicative) Ciò consente agli studenti: - di acquisire un linguaggio tecnico appropriato; OF_5 (Capacità di apprendimento) - l’acquisizione del rigore metodologico, nonché della capacità di lavorare in gruppi di lavoro; - di sviluppare le capacità di apprendimento che consentano di continuare a studiare in modo autodiretto o autonomo.

Learning Goals

The course aims to provide Mechanical Engineering MS students with the following knowledge and skills: OF_1 (Knowledge and understanding) - deep knowledge about the fluid dynamics design of fluid machines and energy systems in energy production sector, as well as propulsion systems of land vehicles. OF_2 (Ability to apply knowledge and understanding) - skills necessary for the fluid-dynamic design of conventional and advanced energy machines and systems with reference to energy production and environmental constraints; - skills necessary for the optimization of fluid machines and complex systems in which they are inserted. OF_3 (Autonomy of judgment) Mechanical Engineering MS students acquire knowledge that allows them to make informed design choices, through practical design applications, also carried out in teams, as well as individual and group laboratory experiences. OF_4 (Communication skills) This allows students to acquire: - methodological rigor, an appropriate technical language. OF_5 (Learning skills) - the ability to work in team; - the ability to study in an autonomous way.

Metodi didattici

Lezioni frontali, esercitazioni ed attività progettuali da effettuare in gruppo.

Teaching Methods

Lectures, practice and team design.

Prerequisiti

è richiesta la conoscenza di nozioni di chimica, fisica, dei principi di funzionamento delle macchine a fluido, nonché della modellazione geometrica.

Prerequisites

Topics of Physics and fluid machines; Topics of Propulsion systems; Topics of Industrial Design.

Verifiche dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento sarà effettuata mediante un colloquio sugli argomenti trattati durante il corso e sulla presentazione individuale e di gruppo dei progetti realizzati nell’ambito del corso. Ciò consentirà la verifica della conoscenza dei concetti teorici e della loro applicazione pratica. La presentazione dei progetti svolti durante il corso e durante lo studio individuale avrà un peso pari al 30% del voto finale, mentre il restante 70% sarà commisurato al raggiungimento da parte dello studente degli obiettivi formativi prefissati dal corso (conoscenza dei concetti, autonomia di giudizio, proprietà di linguaggio, etc.).

Assessment

Verification of learning will be carried out through an interview focused on the course topics and on the individual and group presentation and discussion of the projects carried out. This will allow verification of the knowledge of theoretical concepts and their practical application. Presentations of the projects carried out during the course and during the individual study will have a weight equal to 30% of the final mark, while the remaining 70% will be proportional to the achievement of the training objectives set by the course (knowledge of the topics, autonomy of judgment, proper language, etc.).

Programma del Corso

Motori Volumetrici a Combustione Interna Criteri di progettazione generale di motori a combustione interna; Modelli matematici per la simulazione dei processi di ricambio della carica; Ottimizzazione di motori a combustione interna; Studio sperimentale delle prestazioni di motori a combustione interna; Analisi della combustione. Turbine eoliche Energia del vento; Misura e analisi dei dati del vento in siti specifici; Scelta di macchine eoliche per siti specifici; Criteri di progettazione di macchine eoliche ad asse orizzontale; BEM Theory; Criteri di progettazione di macchine eoliche ad asse verticale; Multiple Stream Tube Model; Criteri di progettazione di macchine eoliche tipo Savonius; Criteri di progettazione di gallerie del vento e metodi sperimentali.

Course Syllabus

Internal Combustion Engines Internal Combustion Engine general design criteria; Mathematical models for the simulation of charge replacement processes; Optimization of Internal Combustion Engines; Experimental analysis of Internal Combustion Engine performance; Combustion analysis. Wind Turbine Wind energy; Measurement and analysis of wind data; Design of wind machines for specific sites; Design criteria for horizontal axis wind machines; BEM Theory; Design criteria for vertical axis wind machines; Multiple Stream Tube Model; Design criteria for Savonius type wind turbine; Design criteria for wind tunnels and experimental methods.