Obiettivi Formativi

Il crescente ruolo della mobilità nella società moderna impone che tutti gli studenti di ingegneria abbiano un bagaglio di conoscenze base sui sistemi di propulsione terrestri, navali e aeronautici. Il corso è finalizzato alla descrizione del funzionamento dei sistemi di propulsione nel loro complesso e delle macchine e dei sistemi che li compongono, nonché alla loro integrazione e alla loro ottimizzazione nell’impianto complessivo. Il corso è finalizzato alla capacità di valutazione delle problematiche dei sistemi di conversione dell’energia, nonché delle problematiche ambientali degli impianti di propulsione terrestri, navali e aeronautici; all’applicazione delle conoscenze acquisite attraverso lo svolgimento di attività di sviluppo pratico di concetti teorici, di attività pratiche utilizzando tecniche e strumenti adeguati con l’analisi di esempi pratici o applicazioni ed esercitazioni da svolgere sia individualmente che in gruppo; a far acquisire la capacità di progettare e condurre esperimenti, interpretarne i dati e trarne le opportune conclusioni. Il corso si propone di stimolare la capacità di raccogliere e di interpretare i dati ritenuti utili a determinare giudizi autonomi, inclusa la riflessione su temi sociali, scientifici ed etici legati a problematiche ambientali; di sviluppare le capacità di apprendimento necessarie per intraprendere studi successivi con un alto grado di autonomia. Inoltre, il corso è finalizzato a sviluppare la capacità di produrre relazioni di calcolo ed elaborati del progetto espressi in linguaggio tecnico adeguato. Infine, il corso consente agli studenti 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 growing role of mobility in modern society requires that all students in engineering would have the knowledge on propulsion systems for land, sea and air transportation. The course is aimed at the description and the operation of the propulsion system as a whole, the study of the fluid machines, their components as well as their integration and optimization in the propulsion systems. The course is aimed at the assessment of energy conversion system problems, as well as environmental problems of land, naval and aeronautical propulsion systems; the use of the knowledge acquired through the development of practical development of theoretical concepts, practical activities using appropriate techniques and tools with the analysis of practical examples or applications and exercises to be carried out both individually and in groups; the ability to design and conduct experiments, interpret the data and draw the appropriate conclusions. The course aims to stimulate the ability to collect and interpret data deemed useful in determining independent judgments, including reflection on social, scientific and ethical issues related to environmental issues; the maturity of learning skills necessary to undertake subsequent studies with a high degree of autonomy. Moreover, the course is aimed at developing the ability to write reports and documents expressed in adequate level technical language. Finally, the course allows students the acquisition of methodological rigor, as well as the ability to work in work groups; to develop learning skills that allow the students to continue studying in an autonomous way.

Metodi didattici

Per raggiungere gli obiettivi formativi prefissati, gli argomenti saranno affrontati mediante lezioni frontali coadiuvate da esercitazioni in aula e laboratorio. Inoltre, saranno proposti seminari sulle tematiche del corso, tenuti da esperti del mondo del lavoro. Infine, saranno effettuate visite didattiche presso aziende del territorio per far meglio conoscere agli studenti il modo del lavoro. Tutte le attività sono svolte con supporto di slide delle lezioni.

Teaching Methods

In order to achieve training goals, the topics will be addressed through lectures supported by guided exercises and laboratory experiences. In addition, seminars will be offered on the topics of the course, held by experts from the workplace. Finally, educational visits will be carried out to local companies to make students better know the way of working. All activities are carried out with the support of lecture slides.

Prerequisiti

Concetti di base della termodinamica.

Prerequisites

Topics of Thermodynamics.

Verifiche dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova orale incentrata sugli argomenti trattati durante il corso. Essa ha il duplice scopo di verificare il livello di conoscenza e di comprensione dei contenuti del corso e di valutare l'autonomia di giudizio, la capacità di apprendimento, l'abilità comunicativa e proprietà di linguaggio scientifico e indi valutare le facoltà logico-deduttive acquisite dallo studente. Il voto finale è espresso in trentesimi.

Assessment

The exam consists of an oral test, focused on the topics covered during the course. It has the dual purpose of verifying the level of knowledge and understanding of the course contents and to evaluate the autonomy of judgment, the learning ability, the communicative ability and properties of scientific language and then evaluate the logical-deductive faculties acquired by the student. The final evaluation is expressed out of thirty.

Programma del Corso

-MOTORI VOLUMETRICI A COMBUSTIONE INTERNA: Cenni storici, Cicli di riferimento, prestazioni dei MCI, diagramma polare della distribuzione, coefficiente di riempimento, moto del fluido nel cilindro, combustione nei MCI ad accensione comandata e spontanea, sistemi di alimentazione del combustibile, combustibili per MCI, controllo delle emissioni inquinanti, sistemi di post trattamento, cicli guida di riferimento, sperimentazione sui MCI. I motori volumetrici a combustione interna nella trazione stradale, i motori volumetrici a combustione interna nella propulsione navale, i motori nella propulsione aeronautica. -MOTORI TURBOGAS: Cenni storici, cicli di riferimento, lavoro e rendimento, varianti al ciclo base, prestazioni degli impianti turbogas, impianti motori aeronautici, motori turbojet, motori turbofan, motori turboprop, motori ramjet, sistemi common core, prestazioni dei motori turbogas aeronautici, cause di danno ai motori aeronautici, prestazioni off-design degli impianti turbogas aeronautici. -IMPIANTI IBRIDI: Sistemi ibridi per la propulsione navale, cicli combinati, propulsione navale elettrica. -PROPULSORI: Eliche propulsive aeronautiche, ugelli propulsivi aeronautici, sistemi di adduzione, eliche propulsive navali, idrogetti.

Course Syllabus

-INTERNAL COMBUSTION ENGINES: Historical, reference cycles, ICE performance, distribution polar diagram, load factor, motion of the fluid in the cylinder, combustion in ICE, ignition systems, fuel supply, fuels for ICE, emission-control systems, post-treatment cycles guide the approval, testing on ICE. The reciprocating internal combustion engines in road traction, marine propulsion and aeronautics. -GAS TURBINE: Historical, reference cycles, work and performance, variations to the basic cycle, performance of gas turbines, gas turbine engine plants naval systems, common core, marine gas turbine engine performance, off-design performance of gas turbine installations. System configurations. Fuels for gas turbine installations. Gas turbine in naval and aerial propulsion. -HYBRID PLANTS: Hybrid systems for naval propulsion, combined cycles, marine propulsion power. -PROPELLING SYSTEMS: Screw propeller, propulsion nozzles, screw propeller, naval jets.