INGEGNERIA MECCANICA - ENERGIA E AERONAUTICA

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti le conoscenze di base sull'aerodinamica dei corpi in moto a velocità subsonica in un mezzo fluido, e sui metodi sia empirico/teorici che computazionali per la stima delle forze e dei momenti su profili alari e ali di apertura finita.

"Il termine aerodinamica è generalmente usato per problemi relativi al volo e altri argomenti legati al moto di aria".
Ludwig Prandt, 1949

L’esame consisterà in una prova scritta ed una prova orale. Si consiglia agli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e di esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali.

Alla fine del semestre gli studenti svolgono un "compitino" volto ad accertare il raggiungimento dei risultati di apprendimento. In aggiunta si chiedera' agli studenti la risoluzione numerica di qualche problema semplice di aerodinamica 2D con l'ausilio dei codici Xfoil, XFLR5 e ANSYS Fluent, e di presentare una relazione scritta con un'analisi critica dei risultati ottenuti.

J.D. Anderson Jr., “Fundamentals of Aerodynamics”, McGraw-Hill 2007
T. von Karman, “Aerodynamics”, McGraw-Hill 1963
R.H. Barnard & D.R. Philpott, “Aircraft Flight”, Prentice Hall 1995
J.S. Denker, “See how it flies”, http://www.av8n.com/how/
(versione italiana: http://utenti.quipo.it/volare/how.htm#contents)

L'insegnamento ha lo scopo di fornire agli allievi le competenze di base sull'aerodinamica dei veicoli terrestri e sulle tecniche di analisi aerodinamica dei veicoli. Vengono trattate le problematiche di carattere aerodinamico che influenzano le prestazioni e la progettazione delle diverse tipologie di veicoli terrestri. Gallerie del vento e tecniche numeriche per lo studio delle prestazioni aerodinamiche verranno discusse con esercitazioni pratiche sull’uso delle attuali tecniche di simulazione. Il campo di moto attorno al veicolo ed effetti dei principali parametri di progetto e design. Discussione dell’aerodinamica degli autoveicoli, dei veicoli commerciali e delle vetture da competizione.

L’insegnamento di Aerodinamica dei Veicoli Terresti intende offrire agli allievi un approfondimento sugli aspetti legati alla prestazione aerodinamica ed ai criteri e problematiche di sviluppo aerodinamico del veicolo e al suo setup.
Tali aspetti non riguardano soltanto il miglioramento delle prestazioni aerodinamiche per riduzione di consumi o incremento delle performance ma anche le problematiche di installazione di sensori e telecamere che richiedono una conoscenza ed ottimizzazione del flusso attorno al veicolo per evitare condizioni di rapido danneggiamento o sporcamento.
Le sollecitazioni di origine aerodinamica intervengono inoltre nella dinamica del veicolo e spesso ne condizionano l'architettura, il dimensionamento e la risposta dinamica.

Esame orale: predisposizione di una relazione su un argomento di teoria o applicativo a scelta dell’allievo. Discussione orale della relazione.
Contattare il docente con email per concordare la data di esame.
Si invitano gli studenti e le studentesse con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali a contattare il docente prima dell’inizio delle lezioni per concordare modalità didattiche che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali e forniscano idonei strumenti compensativi.
Inoltre, l’eventuale richiesta di misure compensative e/o dispensative da adottare per l’esame dovrà essere predisposta usando il modulo al seguente link https://modulionline.unige.it/richiesta-adattamenti#no-back e dovrà quindi essere inviata al docente dell'insegnamento, al referente DIME ([email protected]) e al Settore servizi per l‘inclusione degli studenti con disabilità e con DSA ([email protected]) almeno sette giorni lavorativi prima della prova, come da linee guida presenti al link https://unige.it/disabilita-dsa/richiesta-servizi.

Domande sul programma dell’insegnamento e discussione della relazione su argomento a scelta.

Wolf-Heinrich Hucho: “Aerodynamics of Road Vehicles", SAE Int. Publisher, 1998;
Computational fluidynamics –the basics with applications, John Anderson, McGraw-Hill
Low speed aerodynamics, Joseph Katz, Allen Plotkin, McGraw-Hill
Race Car Aerodynamics, Joseph Katz, Bentley Publishers
Race Car Handling Optimiszation, Ralph Putz , Ton Sernè, Springer
Le dispense dell’insegnamento, disponibili su Aulaweb, costituiscono il materiale didattico di riferimento per la preparazione dell’esame mentre gli altri testi indicati possono essere usati per l’approfondimento di specifici argomenti.
Gli studenti con DSA e gli studenti lavoratori possono contattare il docente per eventuali chiarimenti e per concordare modalità di fruizione del materiale compatibili con le proprie esigenze, nel rispetto degli obiettivi formativi dell'insegnamento.

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti le conoscenze di base sull'aerodinamica dei corpi in moto a velocità subsonica in un mezzo fluido, e sui metodi sia empirico/teorici che computazionali per la stima delle forze e dei momenti su profili alari e ali di apertura finita.

"Il termine aerodinamica è generalmente usato per problemi relativi al volo e altri argomenti legati al moto di aria".
Ludwig Prandt, 1949

L’esame consisterà in una prova scritta ed una prova orale. Si consiglia agli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e di esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali.

Alla fine del semestre gli studenti svolgono un "compitino" volto ad accertare il raggiungimento dei risultati di apprendimento. In aggiunta si chiedera' agli studenti la risoluzione numerica di qualche problema semplice di aerodinamica 2D con l'ausilio dei codici Xfoil, XFLR5 e ANSYS Fluent, e di presentare una relazione scritta con un'analisi critica dei risultati ottenuti.

J.D. Anderson Jr., “Fundamentals of Aerodynamics”, McGraw-Hill 2007
T. von Karman, “Aerodynamics”, McGraw-Hill 1963
R.H. Barnard & D.R. Philpott, “Aircraft Flight”, Prentice Hall 1995
J.S. Denker, “See how it flies”, http://www.av8n.com/how/
(versione italiana: http://utenti.quipo.it/volare/how.htm#contents)

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti gli strumenti per - l’analisi di estese banche dati sperimentali o numeriche, -l’identificazione delle informazioni principali contenute in esse, - lo sviluppo di modelli di ordine ridotto in grado di riprodurre l’andamento dinamico e statistico del sistema all’origine dell’insieme di dati, a supporto dello sviluppo di macchine a fluido.

L'insegnamento fornisce agli studenti le basi sulle tecniche di analisi di grosse banche dati con una attenzione particolare alla loro applicazione nell'ambito delle macchine a fluido.

L’esame si svolgerà in due parti, da sostenere nella stessa giornata. Nella prima parte verrà presentata dallo studente un’esercitazione di elaborazione di dati forniti allo studente durante l'insegnamento. Nella seconda parte verrà effettuata una verifica orale delle conoscenze dello studente sugli argomenti di base esposti all’interno dell’insegnamento. La data verrà concordata su appuntamento.
Si consiglia agli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il docente per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali. Allo stesso modo si consiglia agli studenti lavoratori di contattare il docente per individuare il materiale necessario per apprendere i contenuti dell'insegnamento e le modalità di esame.

L’esame orale permetterà di verificare l’apprendimento dello studente delle teorie matematiche alla base dell'analisi di big data e delle differenti tipologie di approccio alla loro analisi. L’esercitazione consentirà di verificare la capacità dello studente di sviluppare un programma in ambiente Matlab allo scopo di trattare, post-processare ed analizzare opportunamente grandi banche dati, raggiungendo l’obiettivo preposto in termini di analisi statistica e/o dinamica del sistema oggetto di studio e riduzione di ordine del problema.

Brunton, Steven L., and J. Nathan Kutz. Data-driven science and engineering: Machine learning, dynamical systems, and control. Cambridge University Press, 2019.
Dreyfus, Gérard. Neural networks: methodology and applications. Springer Science & Business Media, 2005.

The achieved competence will be a good understanding of the basic physics required to design and retrofit acoustic layouts effectively in existing buildings. Attention will also be given to current law and technical regulations, together with measurement and software design tools.

Physical acoustics.
Human ear.
Elements of psychoacoustics.
Acoustic measurements.
Noise and sound criteria.
Sound sources.
Sound propagation.
Sound propagation in free field.
Reflection, refraction, diffraction.
Acoustic reverberation.
Sound propagation in rooms.
Indoor and outdoor acoustic insulation.
Sound insulation in buildings.
Acoustic properties of materials: sound absorption and attenuation.
Acoustic performance of building components.
Noise control in air conditioning and ventilation plants.
Standards and regulations concerning environmental and building acoustics.

The final exam consists of a project and an oral examination.

During the oral exam, questions are asked on the topics covered in class (Physical Acoustics, Acoustic Measurements, Architectural Acoustics, Building Acoustics, Regulations and Standards) to assess understanding. The exam tends to focus, in addition to theoretical elements, on practical and engineering issues; for this purpose, the student will present the project developed during the course.

Lecture notes prepared by the teacher
M.J. Crocker, Handbook of Acoustics, Wiley-Interscience, 1998.
F. A. Everest, K. C. Pohlmann, Master Handbook of Acoustics, McGraw-Hill Education; 6th edition, 2014.
J. D. Turner, A. J. Pretlove, Acoustics for engineers, MacMillan, 1991.
M. D. Egan, Architectural Acoustics, J. Ross Pub., 2007.
M. Asselineau, Building Acoustics, CRC Press; 2015.
F. Woods, Practical Guide to Noise Control, Published by Fläkt Woods Limited; 2005.

L'insegnamento si propone di fornire conoscenze sulla modellizzazione teorica e sulle tecniche ottiche di analisi della combustione, con riferimento alle applicazioni in campo industriale e negli impianti per la produzione di energia e la propulsione.

L’insegnamento approfondisce gli aspetti fisici dei diversi tipi di combustione, attraverso l’analisi di modelli teorici e dati sperimentali, e presenta requisiti e soluzioni progettuali dei combustori con particolare riferimento ai motori aeronautici.

Esame orale.
Si consiglia agli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali.

Discussione di almeno due argomenti trattati a lezione. Lo studente deve dimostrare la conoscenza dei concetti e la capacità di applicarli.
Saranno valutati il livello di conoscenza, la capacità di analisi e ragionamento critico, la chiarezza espositiva.

S. R. Turns, An Introduction to Combustion, McGraw-Hill, 2011.
A. H. Lefebvre, Gas Turbine Combustion, Taylor & Francis, 1998.

Obiettivo dell’insegnamento è quello di fornire le competenze per la scelta, il dimensionamento e il calcolo della performance di numerose tipologie di organi di scambio termico presenti in sistemi ed impianti industriali e civili.

Obiettivo dell’insegnamento è quello di fornire le competenze per la scelta, il dimensionamento e il calcolo della performance di numerose tipologie di organi di scambio termico presenti in sistemi ed impianti industriali e civili.

L'esame consiste in un colloquio orale, preceduto dalla consegna delle esercitazioni e dei progetti proposti durante il corso, che sono oggetto di discussione durante il colloquio.

Nell'esame, di tipo orale, previo superamento di una prova progettuale o scritta, viene approfondito un argomento specifico tra quelli trattati nel corso con in aggiunta una o più domande sintetiche su altri argomenti. L'obiettivo non è solo quello di verificare la preparazione dell'allievo (formulazione corretta di un determinato problema termotecnico e sua risoluzione anche con l'ausilio di dimostrazioni matematiche) ma anche quello di valutare la sua capacità di analisi critica e di ragionamento.

• Termodinamica e trasmissione del calore. Y. A. Cengel; McGraw-Hill; ISBN 8838662037.
• Heat Exchangers: Selection, Rating, and Thermal Design, Third Edition. Sadik Kakaç and Hongtan Liu; CRC Press; 3.ed 2012; ISBN 9781439849903.
• Fundamentals of Heat Exchanger Design. Sekulic, Dusan P.; Shah, Ramesh K.; ISBN 9780471321712.
• Heat exchangers. S. Kacaç, A.E. Bergles, F. Mayinger, Hemisphere Publishing Corporation.
• Process heat transfer. D.Q. Kern, McGraw Hill.
• Compact Heat Exchangers. W. M. Kays, A.L. London, Krieger Publishing Company, 1984, 3rd edition.
• Heat transfer. A. Bejan,John Wiley & Sons, Inc.
• Heat pipes: Theory, design and application, Edgar Miller, Willford Press, 2016
• Design and technology of heat pipes for cooling and heat exchange, Calvin C. Silverstein, Taylor & Francis Group, 1992
• The evaporation mechanism in the wick of copper heat pipes, Shwin-Chung Wong, Springer, 2014
• Oscillating heat pipes, Hongbin Ma, Springer, 2015
• Heat Transfer Handbook, A.Bejan, A.D.Kraus, John Wiley & Sons, 2003

Presentare criteri per la progettazione di componenti meccanici ed organi di macchina sottoposti a sollecitazioni statiche, dinamiche e a fatica. Descrivere modelli analitici e metodi numerici per l’analisi strutturale di componenti e sistemi meccanici

L'insegnamento si pone lo scopo di illustrare metodi per la soluzione di classici problemi meccanici strutturali fondamentali per la progettazione avanzata di componenti e sistemi meccanici. Sostanzialmente l'insegnamento approfondisce alcune problematiche affrontate nel corso della Laurea in merito alla meccanica dei solidi ed agli elementi di macchine per elementi geometricamente complessi, situazioni di carico non-lineare, anche mediante l’uso di metodi numerici.

L’esame consisterà di una prova scritta ed una prova orale. La prova scritta richiederà la soluzione di due problemi, conclusi con il calcolo di risultati numerici (con impiego di calcolatrice e con consultazione di testi a scelta dello studente). L'orale verterà sugli argomenti del corso inclusa la discussione delle attività di laboratorio di simulazione. Gli studenti dovranno descrivere le risposte alle domande proposte su fogli scritti o alla lavagna (senza impiego di calcolatrice e senza consultazione di testi). Il voto dell'esame sarà ottenuto come media aritmetica dei voti di scritto e orale.

L'esame scritto valuterà la competenza nell'uso degli strumenti di progetto proposti per il corretto dimensionamento dei componenti e sistemi meccanici considerati nel corso. L'esame orale valuterà la chiarezza nell'esposizione degli argomenti trattati e quindi la comprensione approfondita dei metodi e degli strumenti proposti nel corso, facendo particolare attenzione ai limiti di validità dei medesimi e dei loro campi di applicazione.

Appunti dell'insegnamento a cura del docente
R.C. Juvinall, K.M. Marshek, Fondamenti della progettazione dei componenti delle macchine, Edizioni ETS Pisa
J. E. Shigley, R. G. Budynas, J. K. Nisbett. Progetto e Costruzione di macchine, edizione italiana a cura di Dario Amodio e Gianni Santucci, Mc Graw-Hill Education ed. III ed.
J. A. Collins, Failure of materials in mechanical design, J. Wiley.
G. Genta. Principi e metodologie della progettazione meccanica. Vol. 2. Torino: Levrotto e Bella. 1992
G. Genta. Dynamics of rotating systems. New York: Springer. 2005
G. Genta. Vibration of structures and machines: practical aspects. New York: Springer. 1999
A. Gugliotta. Introduzione alla meccanica della frattura lineare elastica, Torino: Levrotto & Bella, 2002
A. Gugliotta. Elementi finiti. Torino: Otto Edistrice. 2002 (parte I, parte II, parte III, parte IV)
K. Bathe, Finite element procedures in Engineering Analysis. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, 1996
G. Belingardi. Il metodo degli elementi finiti nella progettazione meccanica. Levrotto & Bella, Torino, 1995
M.A. Crisfield, M.A. Finite elements and solution procedures for structural analysis, volume 1: linear analysis. Pineridge, Swansea, 1986
Yijun Liu. Lecture notes: introduction to finite element method. http://urbana.mie.uc.edu/yliu/Liu_Home.htm

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti la capacità di comprendere e quantificare i principali fenomeni dinamici nelle macchine e sistemi energetici, attraverso la padronanza delle tecniche di simulazione dinamica e controllo. La simulazione viene implementata mediante l'ausilio di Matlab-Simulink, la cui conoscenza viene approfondita nello svolgimento dell'insegnamento. Le esercitazioni svolte in classe riguardano principalmente la modellistica statica e dinamica di turbine a gas e relativi componenti.

L'insegnamento affronta la teoria e la pratica della dinamica e controllo dei sistemi energetici, sia a scala di laboratorio che a scala industriale.

L’esame consta di una parte orale ed una parte dedicata alla discussione di un progetto autonomamente proposto dallo studente (e precedentemente approvato dal docente): tale progetto deve riguardare i contenuti del corso. Di seguito vengono riportati alcuni esempi.
Esempio 1: modellizzazione dinamica in Matlab-Simulink di un compressore assiale per il pompaggio del gas naturale accoppiato al gasdotto, ed implementazione del relativo controllo PID.
Esempio 2: modellizzazione dinamica in Matlab-Simulink di un network di trasporto di vapore di processo, con valvole di parzializzazione, ed implementazione del relativo controllo a stati mediante Stateflow.
Esempio 3: modellizzazione dinamica in Matlab-Simulink di un Auxiliary Power Unit (microturbina a ciclo semplice) per aerei passeggeri, ed implementazione del relativo controllo di velocità.
Si consiglia agli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il docente all’inizio delle lezioni per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali.

Progetto scritto in gruppo di lavoro: tale prova consentirà di valutare la capacità di elaborazione personale dello studente degli argomenti presentati a lezione, nonché l'attitudine a porre nella pratica ingegneriestica le nozioni teoriche apprese. Lo scritto viene valutato nella sua completezza, organizzazione, chiarezza e completezza di esposizione, analisi dei risultati.
Domanda orale: tale prova consentirà di valutare la capacità logica dello studente nel dimostrare concetti affrontati a lezione e giustificati/quantificati mediante formule matematiche. La prova orale viene valutata nella chiarezza espositiva, correttezza delle dimostrazioni, familiarità con gli argomenti trattati a lezione.

G.C. Goodwin, S. F. Graebe, M. E. Salgado, “Control System Design”, Prentice Hall, 2001, disponibile all’indirizzo http://csd.newcastle.edu.au/index.html
G. Bacchelli, F. Danielli, S. Sandolini, “Dinamica e Controllo delle Macchine a Fluido”, Facoltà di Ingegneria, Università di Bologna, Officine Grafiche Pitagora-Tecnoprint.
Informazioni circa il reperimento del materiale bibliografico indicato vengono fornite direttamente dal Docente.
Le dispense sono reperibili su aula web.

L’insegnamento è finalizzato a fornire una conoscenza di base sull’efficientamento energetico degli edifici con particolare attenzione all’interazione tra involucro, impianti e fonti rinnovabili.

L'insegnamento si rivolge agli studenti che desiderano apprendere i concetti fondamentali riguardanti la valutazione dei fabbisogni energetici degli edifici, il loro impatto ambientale e la loro copertura con fonti rinnovabili. Particolare attenzione viene rivolta al riuso dell’esistente dove l’attività di riqualificazione energetica si deve confrontare con aspetti architettonici, storici, urbanistici e strutturali spesso limitativi della libera progettazione di coibentazioni, impianti efficienti ed integrazione con fonti rinnovabili.

L'esame del corso di Energetica ambientale consiste in una prova orale che può essere sostenuta previo appuntamento via email con il docente [email protected], dagli studenti che hanno ricevuto la validazione dell’elaborato progettuale che hanno compilato il questionario per la rilevazione della qualità didattica (codice insegnamento 91052).
La prova orale è preceduta da un elaborato progettuale individuale da svolgersi nelle ore di esercitazione in classe, che ha lo scopo di verificare l'esistenza di un livello di preparazione idoneo alla risoluzione di problemi numerici relativi al corso e che da la possibilità di accesso all’orale. Tale elaborato deve essere approvato prima di poter accedere all’orale.

L’accertamento dell’apprendimento dei temi del corso verrà effettuato tramite un colloquio orale, nell’ambito del quale saranno valutati la preparazione, l’esposizione sugli argomenti del corso.
L'esercitazione è propedeutica e deve essere approvata prima della richiesta di fissare l'orale. L’esame orale verterà principalmente sugli argomenti trattati durante le lezioni frontali e avrà lo scopo di valutare non soltanto se lo studente ha raggiunto un livello adeguato di conoscenze, ma se ha acquisito la capacità di analizzare criticamente i problemi t energetici ambientali nel xampo degli edifici.

Dispense del corso su Aulaweb
P. Cavalletti- Certificazione energetica – TEST CON SOLUZIONI RAGIONATE Mc Graw Hill 2010 ISBN 9788838662645
P. Cavalletti – F Arecco Efficienza e Certificazione energetica negli edifici – 2010 Wolters Kluwer Italia srl ISBN 9788821733550
P.Cavalletti -S. Bergero Arecco Fabbri Applicazioni pratiche di certificazione Energetica” - 2015 Dario Flaccovio editore ISBN 978-88-579-0400-9
P Cavalletti – C Fabbri L.A. Tagliafico. Un modello di diagnosi energetica applicato ad alcuni casi di studio Atti Convegno Comfort abitativo studio Attiologna
P. Cavalletti C Fabbri N Montaldo – La rivalutazione della tecnica di coibentazione a insufflaggio a seguito del decreto requisiti minimi degli edifici - La termotecnica ottobre 2015 ISSN 0040-3725
P Cavalletti - Thermal bridge correction in energy refurbishing of civil existing buildings according to European minimum energy targets by 2020: pratical application to one case study, JCEAR 2-2016
P. Cavalletti S. Bergero L’incidenza del coefficiente medio globale di scambio termico per trasmissione nelle ristrutturazioni importanti di primo e secondo livello alla luce del DM 26/06/2015- La termotecnica marzo 2016
P. Cavalletti, S.Bergero Mean heat transmission coefficient as a new parameter to control heat transmission and mould growth in building refurbishment JCEAR 3-2016 ISBN 978-88-95620-64-0
C Fabbri, M De Rosa, Tagliafico Luca A., Cavalletti P Optimal Regulation Criteria for Building Heating System by Using Lumped Dynamic Models 6th International Building Physics Conference, IBPC 2015 ELSEVIER P 1665-1670 VOL78
P. Cavalletti, S. Bergero, M. Michelini, C. Fabbri Termoregolazione e contabilizzazione del calore ai sensi del D.Lgs. 102-2014 - Analisi di fattibilità, convenienza e risparmio energetico pagg 53 59 La termotecnica maggio 2016
S. Bergero P. Cavalletti A. Chiari Thermal bridge correction in energy refurbishment of existing buildings: a case study 11th Conference on Advanced Building Skins 10-11 October 2016, Bern, Switzerland pag 147-157
Luca A. Tagliafico, Paolo Cavalletti, Claudia Fabbri and Federico Scarpa Dynamic Behaviour and Control Strategy Optimization for Conventional Heating Plants in Buildings ISSN: 0392-8764 Vol. 34, Special Issue 2, October 2016, pp. S505-S511
P. Cavalletti, S. Bergero, M. Michelini, Termoregolazione e contabilizzazione: convenienza economica per zona climatica di unità immobiliare italiana tipo mediante aggregazione di dati campione pagg 58-63 La termotecnica dicembre 2016
P. Cavalletti, S. Bergero Energy Audit of a ‘60 Residential Building Served by a Steam Heating System J. Civil Eng. Architect. Res. Vol. 4, No. 1, 2017, pp. 1880-1890 Received: December 13, 2016; Published: January 25, 2017
S. Bergero P. Cavalletti A. Chiari Energy refurbishment in existing buildings: thermal bridge correction according to DM 26/06/2015 limit values. 50th AiCARR INTERNATIONAL CONFERENCE "Beyond NZEB buildings" Matera (Italy) Maggio 2017 atti del convegno pagg 174-178
P. Cavalletti, S. Bergero, M. Michelini, Analysis of thermal control and heat accounting economic convenience in typical Italian housing unit and climatic zones. AIGEE conference in june 2017 Genoa paper n°10
P. Cavalletti et al LINEE GUIDA PER AUDIT ENERGETICI SU EDIFICI RESIDENZIALI http://www.muvita.it/OLD_SITE/Public/pdf/LineeGuida_4.pdf.

L'insegnamento affrontata temi caratteristici della termofisica degli edifici, quali scambi di massa ed energia attraverso l’involucro edilizio, calcolo del fabbisogno energetico, tecniche per il risparmio energetico, l’integrazione delle tecnologie rinnovabili e la certificazione energetica degli edifici per uso civile ed industriale.

L'insegnamento si propone di fornire all’allievo le basi di analisi energetica degli edifici e degli impianti ad essi asserviti. Si propone inoltre di fornire competenze applicative legate all’analisi ed utilizzo della normativa vigente in materia, e dei software di calcolo attualmente disponibili.

Si rimanda alla consultazione dei singoli moduli per i dettagli sulle modalità di esame. Il voto conseguito nell’insegnamento sarà la media pesata dei voti attribuiti nei due moduli in cui si articola l’insegnamento.

Si rimanda alla consultazione dei singoli moduli per i dettagli circa le modalità di accertamento.

Normativa UNI/EN/ISO vigente in materia (UN TS 11300/1,2,3,4 ). Legislazione nazionale e regionale sull’efficienza energetica (DLgs 192/2005 e s.m.i., D.p.r. 412) appunti del corso forniti dal Docente.

L'insegnamento descrive nella parte Energetica le risorse energetiche, le fonti di energia ed i loro usi finali. Offre inoltre nozioni generali sull’impiantistica nucleare. Nella parte Termodinamica Applicata approfondisce l'uso delle equazioni generali di bilancio (massa, energia, entropia ed exergia), le proprietà dei fluidi e le equazioni di scambio. Fornisce i criteri di calcolo dei rendimenti e delle perdite energetiche/exergetiche dei processi (cicli diretti e inversi e loro componenti, recupero energetico, etc.).

Il modulo fornisce le competenze di base su risorse energetiche, fonti di energia e loro usi finali con particolare attenzione agli aspetti relativi alle nozioni generali sull’impiantistica nucleare; nella seconda parte si approfondiscono l'uso delle equazioni generali di bilancio (massa, energia, entropia ed exergia), le proprietà dei fluidi e le equazioni di scambio.

L’esame consiste in una prova orale, articolata nella discussione di più argomenti del modulo.
Si invitano gli studenti e le studentesse con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali a contattare il docente prima dell’inizio delle lezioni per concordare modalità didattiche che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali e forniscano idonei strumenti compensativi. Inoltre, l’eventuale richiesta di misure compensative e/o dispensative da adottare per l’esame dovrà essere predisposta usando il modulo al seguente link https://modulionline.unige.it/richiesta-adattamenti#no-back e dovrà quindi essere inviata al docente dell'insegnamento, al referente DIME ([email protected]) e al Settore servizi per l‘inclusione degli studenti con disabilità e con DSA ([email protected]) almeno sette giorni lavorativi prima della prova, come da linee guida presenti al link https://unige.it/disabilita-dsa/richiesta-servizi.

Le modalità di accertamento delle conoscenze acquisite dall'allievo consistono in una prova orale strutturata sui due argomenti fondamentali del modulo, che sono energetica nucleare e termodinamica applicata ed energetica generale. In base allo sviluppo del modulo ci possono essere attività di studio monografico sviluppate su indicazione del docente, ma in autonomia da parte degli allievi.

Guido Milano, “Energia Nucleare; Fissione, Fusione, Sicurezza e Ambiente”, Seconda Edizione, ARACNE Editrice, Roma 2010.
Adrian Bejan, “Advanced Engineering Thermodynamics”, John Wiley & Sons, 1988
Adrian Bejan, “Entropy Generation Minimization – The method of Thermodynamic Optimization of finite-size Systems and finite-time processes”, CRC Press, 1996
Le dispense dell’insegnamento, disponibili su Aulaweb, costituiscono il materiale didattico di riferimento per la preparazione dell’esame mentre gli altri testi suggeriti possono essere usati per l’approfondimento di specifici argomenti.
Gli studenti con DSA e gli studenti lavoratori possono contattare il docente per eventuali chiarimenti e per concordare modalità di fruizione del materiale compatibili con le proprie esigenze, nel rispetto degli obiettivi formativi dell'insegnamento.

Obiettivo dell'insegnamento è fornire una conoscenza sulle più importanti fonti energetiche rinnovabili ed i relativi impianti. Contesto attuale e scenari futuri. Produzione di energia ed aleatorietà delle fonti. Fornire agli studenti le conoscenze e gli strumenti per analisi di fattibilità tecnico economica per impianti a fonte rinnovabile. Fornire agli studenti le conoscenze per sviluppare modelli per analisi di produzione energetica dalle fonti Idrica, eolica solare termica, solare fotovoltaica, biomasse e per il dimensionamento dei sistemi geotermici a pompa di calore.

L'insegnamento si prefigge di illustrare i principi fondamentali inerenti la conversione energetica da fonti Eolica, Idro, Solare (termico e fotovoltaico), geotermico (pompe di calore geotermiche in primis), biomassa

Prova orale su alcuni argomenti fondamentali del corso. Discussione dell'elaborato relativo agli Assignments proposti

Discussione su casi di studio e tutorials in itinere durante il corso

M.J. Moran, H.N. Shapiro: Fundamentals of Engineering Thermodynamics, John Wiley and Sons, Inc, 1988
A. Bejan, Heat Transfer, John Wiley and Sons, Inc, 1993
H. A. Sorensen, Energy Conversion Systems, J. Wiley, 1983;
T. D. Eastop, D. R. Croft, Energy Efficiency for Engineers and Technologist, Longman, 1990;
G. Comini, G. Cortella, Energetica generale, Padova, 1996;
H. Christopher, H. Armstead, Geothermal Energy, Spon, 1979
L.R. Ingersoll, O.J. Zobel, and A.C. Ingersoll, Heat Conduction with Engineering, Geological, and other Applications, McGraw-Hill, New York, 1954.
D. Banks, An Introduction to Thermogeology, Ground Source Heating and Cooling, Wiley, 2012
J.F. Manwell, J.G. McGowab, A.L. Rogers, Wind Energy Explained, Wiley, 2nd Edition, 2012
A. Duffie and W.A. Beckman, Solar Engineering of Thermal Processes, John Wiley, 1991
Soteris A. Kalogirou, Solar Energy Engineering, Second Edition: Processes and Systems, Academic Press, 2013
F.Groppi, C.Zuccaro, Impianti Solari Fotovoltaici a norme CEI, Ed. Delfino, 2005.
Dispense e materiale didattico in rete (pagina personale di M.Fossa presso www.ditec.unige.it/staff )

Aim of this course is to get the student to explore some specific details of the Fire Dynamic Simulator software and to stimulate his ability to represent, describe and critically analyze the simulation results, in view of the design process. The educational objectives of this course are closely related to those expressed in Fire Safety Design, because this course is an extension of it.

This course, 9 hours 1CFU, is the integration of the FIRE SAFETY DESIGN course. In this course we deepen some aspects for the simulation of active components, such as smoke detectors, Heat and smoke forced extraction systems, etc., in a fire scenario.

The oral examination consists in the discussion of the use of the special equipments included in the small project of Fire Safety Engineering, prepared by students.
Students with SLD, disability or other regularly certified special educational needs are advised to contact the instructor at the beginning of the course to agree on teaching and examination methods that, in compliance with the course objectives, take into account the individual learning requirements.

Students will be evaluated on their ability to defend the design of the use of special devices, included in the small project of Fire Safety Engineering, prepared by the students.

https://pages.nist.gov/fds-smv/manuals.html
NIST Special Publication 1019, Sixth Edition, Fire Dynamics Simulator User’s Guide, Kevin Mc Grattan, Simo Hostikka, Jason Floyd, Randall McDermott, Marcos Vanella, http://dx.doi.org/10.6028/NIST.SP.1019

The aim of the course is to provide the basis for fire- fighting design criteria in harmony with the criteria of the performance-based design - Fire Safety Engineering. Special attention will be devoted to the definition and to the analysis of fire scenarios. These topics are the prerequisites to the final study of the protection of occupants from the effects of the propagation of harmful effluents (Smoke), with specific software.

Questo corso fornisce le basi dell'ingegneria della sicurezza antincendio FSE

The oral examination consists in the discussion of a small project of Fire Safety Engineering, prepared by students.
Students with SLD, disability or other regularly certified special educational needs are advised to contact the instructor at the beginning of the course to agree on teaching and examination methods that, in compliance with the course objectives, take into account the individual learning requirements.

The assessment of students' skill is based on their capability of explain and sustain the choices they made, in the redaction of the FSE project

https://pages.nist.gov/fds-smv/manuals.html
NIST Special Publication 1019, Sixth Edition, Fire Dynamics Simulator User’s Guide, Kevin Mc Grattan, Simo Hostikka, Jason Floyd, Randall McDermott, Marcos Vanella, http://dx.doi.org/10.6028/NIST.SP.1019
NIST Technical Note 1889v2, CFAST – Consolidated Model of Fire Growth and Smoke Transport (Version 7), Vol.2: User’s Guide, Richard D. Peacock, Paul A. Reneke, Glenn P. Forney, This publication is available free of charge from: http://dx.doi.org/10.6028/NIST.TN.1889v2

The aim of the course is to provide the basis for fire-fighting design criteria in harmony with the criteria of the performance design - Fire Safety Engineering. Particular attention will be devoted to the definition and analysis of the development of fire scenarios. These topics are the prerequisites to the final study of the protection of occupants from the effects of the propagation of harmful effluents (Smoke), with specific software.
The second module of this course ( 9 hours) is entirely devoted to specific aspects of fires simulations, in practice.
For the aim and the learning outcomes of the modules, please refer directly to the modules:
Fire safety design
Fire modelling

This course provides the basics of Fire Safety Engineering. The lessons of the module Fire Modelling will furtherly focus on specific aspects of Fire Dynamic Simulation with FDS of CFAST.

The oral examination consists in the discussion of a small project of Fire Safety Engineering, prapared by students.
Students with SLD, disability or other regularly certified special educational needs are advised to contact the instructor at the beginning of the course to agree on teaching and examination methods that, in compliance with the course objectives, take into account the individual learning requirements.

The assessment of students' skill is based on their capability of explaining and sustaining the choices they made, in the redaction of the FSE project

the aim and the learning outcomes of this course, can be directly found in the modules:
Fire safety design
Fire modelling

L'insegnamento fornisce conoscenze sulla dinamica dei fluidi comprimibili stazionari, in particolare transonici e supersonici, ed instazionari, con riferimento alle applicazioni nei componenti delle macchine a fluido, nel campo aeronautico e della propulsione.

Il modulo approfondisce i fenomeni fisici che, a causa della comprimibilità del fluido, si verificano nei flussi stazionari ad alta velocità (in particolare transonici e supersonici) e le modalità di propagazione delle perturbazioni nei flussi non stazionari, con applicazioni nei componenti delle macchine a fluido, nel campo aeronautico e della propulsione.

Esame orale.
Si consiglia agli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di di contattare il docente per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali. Allo stesso modo si consiglia agli studenti lavoratori di contattare il docente per individuare il materiale necessario per appredere i contenuti dell'insegnamento e le modalità di esame.

Discussione di almeno due argomenti trattati a lezione. Lo studente deve dimostrare la conoscenza dei concetti e la capacità di applicarli.
Saranno valutati il livello di conoscenza, la capacità di risolvere semplici problemi applicativi, la capacità di analisi e ragionamento critico, la chiarezza espositiva.

Sono inoltre disponibili su Aulaweb le dispense messe a disposizione sia per gli studenti frequentanti che per gli studenti lavoratori. Tutte le slides utilizzate durante le lezioni e altro materiale didattico saranno disponibili su aul@web. In generale, gli appunti presi durante le lezioni e il materiale su aul@web sono sufficienti per la preparazione dell'esame. I libri sotto indicati sono suggeriti come testi di appoggio:
J. D. Anderson, Jr, Modern Compressible Flow: With Historical Perspective, McGraw-Hill, New York, 2002.

L'insegnamento si articola in due moduli. Il modulo di GASDINAMICA fornisce conoscenze sulla dinamica dei fluidi comprimibili stazionari ed instazionari, con applicazioni nei componenti delle macchine a fluido, nel campo aeronautico e della propulsione. Il modulo di IMPIANTI PER L’ENERGIA affronta lo studio degli impianti per l’energia ed in particolare quelli basati sulla tecnologia delle turbine a gas e dei cicli combinati.

Si rimanda alla consultazione dei singoli moduli per i dettagli sulle modalità di esame. Il voto conseguito nell’insegnamento sarà la media pesata dei voti attribuiti nei due moduli in cui si articola l’insegnamento.

Si rimanda alla consultazione dei singoli moduli per i dettagli circa le modalità di accertamento.

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti: • Nozioni di base di termoeconomia • Tecniche per lo studio ed analisi della domanda di energia • Metodologie per la modellizzazione di sistemi termici su scala territoriale • Principi di base per la comprensione dei mercati dell’energia.

L'insegnamento di Gestione delle Risorse Energetiche fornirà agli allievi strumenti e conoscenze per affrontare uno studio olistico dei sistemi di conversione ed utilizzazione dell'energia. Particolare attenzione verrà dedicata all'analisi di investimento e all'ottimizzazione tecno-economica dei sistemi energetici e allo sviluppo di modelli per l'analisi energetica, mediante lo sviluppo di casi studio mediante software di calcolo e programmazione Python.

Relazione tecnica, presentazoone di casi studio sviluppati singolarmente e/o in gruppo, prova orale.
Si invitano gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali a contattare il docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali e forniscano idonei strumenti compensativi. Si rammenta inoltre che la richiesta di misure compensative/dispensative per gli esami dovrà essere inviata, usando il modulo al seguente linkhttps://modulionline.unige.it/richiesta-adattamenti#no-back , al docente del corso, al referente DIME ([email protected]) e al settore ([email protected]) almeno 7 giorni lavorativi prima della prova, come da linee guida presenti al link https://unige.it/disabilita-dsa/richiesta-servizi

Relazioni tecniche, presentazione e discussione dei casi studio ed esame orale consentono di valutare le capacità di soluzione di problemi pratici, l'utilizzo di un linguaggio adeguato, e la comprensione dei concetti teorici di base.

Energy Economics - Bhattacharyya Subhes C. – Ed. Springer
Analysis of Energy Systems. Management, Planning and Policy - Vincenzo Bianco – Ed. CRC Press
Case Studies in energy Systems - A practical approach to energy system design and analysis - Vincenzo Bianco, Mattia De Rosa - Ed. Elsevier
Appunti ed articoli distribuiti dal docente

L’insegnamento mira a fornire gli strumenti per comprendere i presupposti e le implicazioni future della transizione energetica dal punto di vista dei sistemi energetici e della loro sostenibilità ambientale ed economica, presentando: scenari energetici di medio e lungo periodo; implementazione pratica della generazione rinnovabile; sistemi di accumulo dell’elettricità e del calore (BES, PTES, CAES); soluzioni per la generazione flessibile e per la riduzione dell'impatto ambientale globale, incluse le tecnologie di cattura e stoccaggio della CO₂ (CCS). Vengono presentati e forniti strumenti di ottimizzazione del dispacciamento Ibrido (Market e Demand-driven) di sistemi di generazione ed accumulo energetico multivettore.

Lezione 1: Bilanci Energetici attuali e Scenari energetici di medio e lungo periodo, evoluzione del mix energetico, Impatto globale e prospettive di decarbonizzazione.
Lezione 2: Generatori a fonte rinnovabile: impianti fotovoltaici, impianti eolici on-shore ed off-shore.
Lezione 3: Integrazione dei generatori a fonte rinnovabile non programmabile con sistemi di accumulo dell’elettricità; Accumuli meccanici, Elettrici e Chimici per applicazioni di bilanciamento di potenza, di energia e stoccaggio energetico.
Lezione 4: Gestione degli impianti di generazione. Soluzioni per un esercizio flessibile: incremento del range operativo, della risposta dinamica e della fuel-flexibility. Integrazione con storage termici e chimici.
Lezione 5: Mercati dell’energia e gestione della rete; Analisi dei profili di produzione tipici.
Lezione 6: Iter di Valutazione ed autorizzazione ambientale di un impianto produttivo di interesse nazionale (VAS - VIA - AIA); Eco-Management and Audit Scheme (EMAS)
Esercitazione 1: Stima delle emissioni locali e globali delle industrie energetiche (NFR Sector 1.A.1) nei diversi paesi europei. Calcolo dei fattori di emissione medi per mix tecnologico attuale e futuro.
Lezione 7: Costo della flessibilità: Impatto economico e ambientale di una gestione flessibile dei generatori tradizionali, Emissioni durante i transitori di avviamento, impatto sui costi di manutenzione.
Seminario: Monitoraggio e manutenzione degli impianti Eolici e Fotovoltaici

Esame Orale: presentazione e discussione di un progetto di approfondimento a scelta dello studente attinente ai temi presentati a lezione; ulteriore domanda da parte del docente
Gli studenti con disabilità o con DSA possono fare richiesta di misure compensative/dispensative per l'esame. Le modalità saranno definite caso per caso insieme al Referente per Ingegneria del Comitato di Ateneo per il supporto agli studenti disabili e con DSA. Gli studenti che volessero farne richiesta sono invitati a contattare il docente dell'insegnamento con congruo anticipo mettendo in copia il Referente per Ingegneria (https://unige.it/commissioni/comitatoperlinclusionedeglistudenticondisabilita.html), senza inviare documenti in merito alla propria disabilità.

I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento di ogni argomento verranno dati nel corso delle lezioni. L’esame orale verterà principalmente sugli argomenti trattati durante le lezioni frontali e avrà lo scopo di valutare se lo studente ha raggiunto un livello adeguato di conoscenze.
Gli studenti con disturbi dell'apprendimento ("disturbi specifici dell'apprendimento", DSA) potranno utilizzare modalità e supporti specifici che verranno di volta in volta stabiliti d'intesa con il delegato dei corsi di Ingegneria nella Commissione per l'inclusione Studenti con disabilità

Materiale del corso disponibile su Aulaweb (https://www.aulaweb.unige.it)
IEA, World Energy Outlook 2021
EU reference scenario 2020 : energy, transport and GHG emissions : trends to 2050, Publications Office, 2021, https://data.europa.eu/doi/10.2833/35750
Europe's onshore and offshore wind energy potential - An assessment of environmental and economic constraints
IPCC, Reference Document on Best Available Techniques on Large Combustion Plant
Air quality in Europe —2020 report
EEA Report
EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook 2019

La prima parte dell’insegnamento presenta gli elementi fondamentali per la conoscenza e la corretta progettazione degli impianti di climatizzazione e di riscaldamento. La seconda parte è finalizzata alla formazione della figura dell’energy manager. Vengono trattati i temi dell’efficienza energetica, dell’analisi economica, della tecnica (tradizionale ed innovativa) e della diagnosi, con riferimento all’individuazione delle soluzioni efficienti, della loro valutazione e pianificazione.

L'insegnamento di Impianti Tecnici affronta argomenti impiantistici finalizzati alla comprensione approfondita di tutte le tematiche relative agli impianti di riscaldamento e di climatizzazione, ed impianti idrico-sanitari.
La seconda parte dell'insegnamento è invece finalizzata all’approfondimento dell’Energy Management, con particolare attenzione alle Diagnosi Energetiche in ambito civile ed industriale.

L'esame consiste in un colloquio orale, preceduto dalla consegna delle esercitazioni e dei progetti proposti durante il corso, che sono oggetto di discussione durante il colloquio.

Nell'esame, di tipo orale, previo superamento di una prova progettuale o scritta, viene approfondito un argomento specifico tra quelli trattati nel corso con in aggiunta una o più domande sintetiche su altri argomenti. L'obiettivo non è solo quello di verificare la preparazione dell'allievo (formulazione corretta di un determinato problema termotecnico e sua risoluzione anche con l'ausilio di dimostrazioni matematiche) ma anche quello di valutare la sua capacità di analisi critica e di ragionamento.

Manuale degli impianti di climatizzazione. Editore: Tecniche Nuove; ISBN-10: ‎ 8848118844,ISBN-13: ‎ 978-8848118842
Manuale del termotecnico. Fondamenti, riscaldamento, condizionamento, refrigerazione, risorse energetiche, Editore: ‎ Hoepli; ISBN-10: ‎ 8820359715, ISBN-13: ‎ 978-8820359713
Energy management. Fondamenti per la valutazione, la pianificazione e il controllo dell'efficienza energetica. Editore: Franco Angeli; EAN: 9788891779403
Diagnosi e certificazione energetica. Editore: Maggioli; ISBN / EAN: 8891642073 / 9788891642073

La prima parte dell’insegnamento presenta gli elementi fondamentali per la conoscenza e la corretta progettazione degli impianti di climatizzazione e di riscaldamento. La seconda parte è finalizzata alla formazione della figura dell’energy manager. Vengono trattati i temi dell’efficienza energetica, dell’analisi economica, della tecnica (tradizionale ed innovativa) e della diagnosi, con riferimento all’individuazione delle soluzioni efficienti, della loro valutazione e pianificazione.

L'insegnamento di Impianti Tecnici affronta argomenti impiantistici finalizzati alla comprensione approfondita di tutte le tematiche relative agli impianti di riscaldamento e di climatizzazione, ed impianti idrico-sanitari.
La seconda parte dell'insegnamento è invece finalizzata all’approfondimento dell’Energy Management, con particolare attenzione alle Diagnosi Energetiche in ambito civile ed industriale.

L'esame consiste in un colloquio orale, preceduto dalla consegna delle esercitazioni e dei progetti proposti durante il corso, che sono oggetto di discussione durante il colloquio.

Nell'esame, di tipo orale, previo superamento di una prova progettuale o scritta, viene approfondito un argomento specifico tra quelli trattati nel corso con in aggiunta una o più domande sintetiche su altri argomenti. L'obiettivo non è solo quello di verificare la preparazione dell'allievo (formulazione corretta di un determinato problema termotecnico e sua risoluzione anche con l'ausilio di dimostrazioni matematiche) ma anche quello di valutare la sua capacità di analisi critica e di ragionamento.

Manuale degli impianti di climatizzazione. Editore: Tecniche Nuove; ISBN-10: ‎ 8848118844,ISBN-13: ‎ 978-8848118842
Manuale del termotecnico. Fondamenti, riscaldamento, condizionamento, refrigerazione, risorse energetiche, Editore: ‎ Hoepli; ISBN-10: ‎ 8820359715, ISBN-13: ‎ 978-8820359713
Energy management. Fondamenti per la valutazione, la pianificazione e il controllo dell'efficienza energetica. Editore: Franco Angeli; EAN: 9788891779403
Diagnosi e certificazione energetica. Editore: Maggioli; ISBN / EAN: 8891642073 / 9788891642073

Scopo dell’insegnamento è fornire agli studenti i principi tecnico-progettuali, funzionali e normativi inerenti all’impiantistica industriale e di processo per il servizio combustibili.

L'insegnamento presenta agli studenti i prinicipi normativi e tecnico-progettuali in relazione ad impianti (o specifiche componenti) soggetti a particolare stress termico o di carico a pressione per il servizio combustibile o fluidi transfer di calore.
Prende in esame fluidi in stato liquido, gassoso o in trasformazione di fase, analizzandone le caratteristiche relative agli impianti di processo ad essi relativi. Oltre che alle tecniche di dimensionamento il corso si propone di valutare il rischio associato ed i sistemi di sicurezza adeguati.

Esame orale.
La prova consiste in tre domande colloquiali. Una domanda verte sulla conoscenza tecnica e funzionale degli Impianti di Processo (schemi di impianto, criteri di regolazione e sicurezze), una seconda domanda risulta inerente un approccio quantitativo-numerico ad un impianto (un criterio dimensionale specifico) e la terza domanda riveste un carattere teorico-descrittivo (una dimostrazione, un'analisi teorica).

L'esame orale permette di verificare l'effettivo grado di apprendimento disciplinare della materia in accordo agli obiettivi formativi ed i risultati attesi. In particolare il candidato deve dimostrare adeguate abilità di approccio tecnico e progettuale alla disciplina. I parametri di valutazione comprendono la qualità della progettazione, i criteri di rispondenza alla funzionalità e alla sicurezza degli impianti, la capacità di sviluppare e descrivere schemi di processo e la capacità di ragionamento ed analisi critica delle soluzioni proposte.

Dispense, lezioni registrate e testi di approfondimento specifico sono fornite direttamente agli studenti. Oltre al materiale disponibile sullo specifico canale Teams verranno fornite indicazioni bibliografiche puntuali direttamente su richiesta.

L’insegnamento si propone di fornire le conoscenze relative ai sistemi nucleari a fissione ed a fusione di tipo avanzato ed innovativo. L’insegnamento contribuisce al raggiungimento degli obiettivi formativi del corso di studi per quanto riguarda gli impieghi energetici della tecnologia nucleare.

L'insegnamento, partendo di fondamenti dell'ingegneria nucleare, presenta i moderni sviluppi della tecnologia nucleare.

Esame orale (previo accordo con il docente).
Si invitano gli studenti e le studentesse con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali a contattare il docente prima dell’inizio delle lezioni per concordare modalità didattiche che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali e forniscano idonei strumenti compensativi. Inoltre, l’eventuale richiesta di misure compensative e/o dispensative da adottare per l’esame dovrà essere predisposta usando il modulo al seguente link https://modulionline.unige.it/richiesta-adattamenti#no-back e dovrà quindi essere inviata al docente dell'insegnamento, al referente DIME ([email protected]) e al Settore servizi per l‘inclusione degli studenti con disabilità e con DSA ([email protected]) almeno sette giorni lavorativi prima della prova, come da linee guida presenti al link https://unige.it/disabilita-dsa/richiesta-servizi.

L’accertamento dell'acquisizione dei contenuti dell'insegnamento viene effettuata principalmente in sede di esame e consiste in una prova orale, articolata nella discussione di più argomenti dell'insegnamento.

Le dispense dell’insegnamento, disponibili su Aulaweb, costituiscono il materiale didattico di riferimento per la preparazione dell’esame mentre altri testi suggeriti possono essere usati per l’approfondimento di specifici argomenti.
Gli studenti con DSA e gli studenti lavoratori possono contattare il docente per eventuali chiarimenti e per concordare modalità di fruizione del materiale compatibili con le proprie esigenze, nel rispetto degli obiettivi formativi dell'insegnamento.

Obiettivo dell'insegnamento è quello di fornire all'allievo i fondamenti dello studio dei sistemi energetici basati sulla tecnologia delle turbine a gas, con particolare riguardo ai cicli combinati, ed alle loro prestazioni in condizioni di on-design e off-design con cenni agli aspetti termoeconomici e di impatto ambientale. Considerazioni sul blade cooling e del suo impatto sulle performance del sistema; generalità sulle camere di combustione e sulle tecniche di riduzione delle emissioni inquinanti. Considerazioni sull'utilizzo di combustibili non convenzionali.

Il modulo affronta lo studio degli impianti per l’energia ed in particolare quelli basati sulla tecnologia delle turbine a gas e dei cicli combinati, analizzando le loro prestazioni, anche in condizioni di off-design, considerando l'attuale contesto energetico italiano.

L’esame consiste in una discussione orale su due argomenti trattati durante le lezioni.
Gli studenti con disabilità o con DSA possono fare richiesta di misure compensative/dispensative per l'esame. Le modalità saranno definite caso per caso insieme al Referente per Ingegneria del Comitato di Ateneo per il supporto agli studenti disabili e con DSA. Gli studenti che volessero farne richiesta sono invitati a contattare il docente dell'insegnamento con congruo anticipo mettendo in copia il Referente per Ingegneria (https://unige.it/commissioni/comitatoperlinclusionedeglistudenticondisabilita.html), senza inviare documenti in merito alla propria disabilità.

Discussione di due argomenti trattati a lezione. Lo studente deve dimostrare la conoscenza dei concetti e la capacità di applicarli. Saranno valutati, oltre al livello di conoscenza, anche la capacità di analisi e la chiarezza espositiva dei concetti appresi.

Lozza G, Turbine a gas e cicli combinati, Pitagora ed.
Cohen-Rodgers-Sarvanamuttoo, Gas Turbine Theory, Ed

Gli allievi imparano ad utilizzare strumenti di calcolo e di misura nelle principali applicazioni di energetica, con particolare riferimento al monitoraggio, diagnosi e manutenzione deli impianti per il condizionamento ambientale.

Privilegiando l’aspetto pratico e metodologico, il modulo analizza tutti gli aspetti relativi alla progettazione degli impianti a servizio degli edifici civili, guidando lo studente nella redazione di un progetto termotecnico completo.

L'esame consiste in un colloquio orale, preceduto dalla consegna delle esercitazioni e dei progetti proposti durante il corso, che sono oggetto di discussione durante il colloquio.

La prova d'esame sarà centrata sull'analisi del certificato redatto dallo studente, attraverso domande orali.

Manuale degli impianti di climatizzazione. Editore: Tecniche Nuove; ISBN-10: ‎ 8848118844,ISBN-13: ‎ 978-8848118842
Manuale del termotecnico. Fondamenti, riscaldamento, condizionamento, refrigerazione, risorse energetiche, Editore: ‎ Hoepli; ISBN-10: ‎ 8820359715, ISBN-13: ‎ 978-8820359713

The module aims to present the methodological and technological aspects for the management and control of electrical energy systems. Starting from the conditions posed by the liberalized electricity market, students will be able to face and solve problems related to the definition of the working point, continuity of operation (prevention of blackouts) and aspects concerning the modelling and the control of frequency and active powers in normal, alert and emergency conditions.

(1) Generalities on Electrical Systems for Energy: General considerations on process control. The electrical system as a" process "to be controlled. Choice of the operating point. (2) Power and frequency control: Dynamics and control of frequency and active power: primary regulation of an isolated group and network. (3) Modeling of groups for generation: hydroelectric, thermoelectric, turbogas plants. Primary regulators: construction diagrams and setting up of parameters. Plant regulation thermoelectric: turbine follows, boiler follows, coordinated regulation; (4) Distributed Generation: Models of the most common groups for generation with renewable and / or similar sources and their integration into the network; (5) Regulation and control of interconnected systems: secondary regulation : schemes: centralized regulation; schemes of the AGC - Automatic Generation Control type. (6) Primary voltage regulation for production groups: cont excitation roll of alternators, simple schemes for a "brushless" regulator; primary static regulators. (7) The EMS - “Energy Management Systems”. Typical functions of an EMS. The dispatching of active powers. (8) Preventive safety assessment. Direct methods for the evaluation of transient stability, energy functions and hybrid methods. Practical examples made at control centers. Operator training simulators. (9) Control in emergency conditions: The shedding of the load. Control of the load in relation to the market. (10) Economics of Electric Systems: the liberalization of the energy market and implications for the management of energy producers (primary service and auxiliary services). Methodologies and architectures for the electricity market: types of market; the markets for the Italian system (day-ahead market, adjustment markets, dispatching services).

Oral examination.

The test consists of an oral interview aimed at highlighting the acquisition of the fundamental contents presented during the course and the ability to solve operational problems.

1) Saccomanno F .:" Electrical Systems for Energy - Analysis and Control ", UTET 1992 or the English version IEEE-Wiley, 2005 (ISBN: 9780471234395) the texts are available at II Polo del CSBA);
2) P. Kundur, “Power System Stability and Control” Mc Graw –Hill, New York, 1994
3) Slides of Seminars on the Electric Energy markets distributed to students,
4) other material provided by the teacher

Al termine del percorso gli studenti saranno in grado di dedurre schemi funzionali di meccanismi e sistemi meccanici a partire da loro disegni costruttivi, e di formulare e risolvere loro modelli cinematici, statici e dinamici, utili per l'analisi delle loro caratteristiche e per una scelta dei relativi componenti di trasmissione meccanica. Avranno le conoscenze necessarie a formulare e risolvere tipici casi di sistemi soggetti a vibrazioni meccaniche

Introduzione: obiettivi e contenuti del corso.
Richiami sulla mobilità, sulla cinematica e sulla statica di meccanismi piani e in moto rigido generale; riconoscimento di schemi topologici e geometrici da disegni costruttivi e immagini di sistemi reali.
Cinematica e statica dei meccanismi piani a rapporto di trasmissione variabile (sistemi articolati e camme); leggi di movimento; geometria del movimento, curve primitive e profili coniugati; qualità della trasmissione di forze.
Meccanismi a camma: tipologia; caratteristiche funzionali; legge di moto, profilo della camma e trasmissione delle forze.
Approcci newtoniani e lagrangiani allo studio della dinamica dei sistemi meccanici a rapporto di trasmissione costante e variabile; formulazione e soluzione di modelli a 1 o più gradi di libertà. Determinazione dei comportamento transitorio e a regime di sistemi meccanici. Irregolarità del movimento e volani. Bilanciamento di macchine alternative.
Equilibratura dei rotori: sbilanciamento statico e dinamico e tecniche di correzione degli sbilanciamenti
Innesti e freni: tipologia; transitorio di avviamento in fase di innesto.
Trasmissioni e azionamenti a fluido: componenti e circuiti; analisi funzionale di semplici circuiti.
Richiami di vibrazioni dei sistemi meccanici a un grado di libertà: trasmissione e isolamento delle vibrazioni; sistemi con forzanti rotanti. Vibrazioni dei sistemi a due e più gradi di libertà a parametri concentrati; frequenze naturali e dei modi di vibrare; risposte libera e forzata di sistemi a n gradi di libertà; risposta in frequenza.
Introduzione ai cuscinetti a lubrificazione idrodinamica e idrostatica

Prova scritta con esercizi di dinamica di sistemi motore-trasmissione-carico e di modellazione di semplici sistemi vibranti a parametri concentrati. Superata la prova scritta, colloquio orale prevalentemente sugli argomenti del corso non compresi nello scritto.

L’esame prevede una prova scritta con esercizi sul comportamento transitorio, regime e vibratorio di sistemi e trasmissioni meccanici. Superata la prova scritta, si deve sostenere una discussione su uno o più argomenti del corso.

Callegari Massimo, Fanghella Pietro, Pellicano Francesco, MECCANICA APPLICATA ALLE MACCHINE, Città Studi, 2013, ISBN 9788825173819
Materiale su Aulaweb

Presentare criteri per la progettazione di componenti meccanici ed organi di macchina sottoposti a sollecitazioni statiche, dinamiche e a fatica. Descrivere modelli analitici e metodi numerici per l’analisi strutturale di componenti e sistemi meccanici

L'insegnamento si pone lo scopo di illustrare metodi per la soluzione di classici problemi meccanici strutturali fondamentali per la progettazione avanzata di componenti e sistemi meccanici. Sostanzialmente l'insegnamento approfondisce alcune problematiche affrontate nel corso della Laurea in merito alla meccanica dei solidi ed agli elementi di macchine per elementi geometricamente complessi, situazioni di carico non-lineare, anche mediante l’uso di metodi numerici.

L’esame consisterà di una prova scritta ed una prova orale. La prova scritta richiederà la soluzione di due problemi, conclusi con il calcolo di risultati numerici (con impiego di calcolatrice e con consultazione di testi a scelta dello studente). L'orale verterà sugli argomenti del corso inclusa la discussione delle attività di laboratorio di simulazione. Gli studenti dovranno descrivere le risposte alle domande proposte su fogli scritti o alla lavagna (senza impiego di calcolatrice e senza consultazione di testi). Il voto dell'esame sarà ottenuto come media aritmetica dei voti di scritto e orale.

L'esame scritto valuterà la competenza nell'uso degli strumenti di progetto proposti per il corretto dimensionamento dei componenti e sistemi meccanici considerati nel corso. L'esame orale valuterà la chiarezza nell'esposizione degli argomenti trattati e quindi la comprensione approfondita dei metodi e degli strumenti proposti nel corso, facendo particolare attenzione ai limiti di validità dei medesimi e dei loro campi di applicazione.

Appunti dell'insegnamento a cura del docente
R.C. Juvinall, K.M. Marshek, Fondamenti della progettazione dei componenti delle macchine, Edizioni ETS Pisa
J. E. Shigley, R. G. Budynas, J. K. Nisbett. Progetto e Costruzione di macchine, edizione italiana a cura di Dario Amodio e Gianni Santucci, Mc Graw-Hill Education ed. III ed.
J. A. Collins, Failure of materials in mechanical design, J. Wiley.
G. Genta. Principi e metodologie della progettazione meccanica. Vol. 2. Torino: Levrotto e Bella. 1992
G. Genta. Dynamics of rotating systems. New York: Springer. 2005
G. Genta. Vibration of structures and machines: practical aspects. New York: Springer. 1999
A. Gugliotta. Introduzione alla meccanica della frattura lineare elastica, Torino: Levrotto & Bella, 2002
A. Gugliotta. Elementi finiti. Torino: Otto Edistrice. 2002 (parte I, parte II, parte III, parte IV)
K. Bathe, Finite element procedures in Engineering Analysis. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, 1996
G. Belingardi. Il metodo degli elementi finiti nella progettazione meccanica. Levrotto & Bella, Torino, 1995
M.A. Crisfield, M.A. Finite elements and solution procedures for structural analysis, volume 1: linear analysis. Pineridge, Swansea, 1986
Yijun Liu. Lecture notes: introduction to finite element method. http://urbana.mie.uc.edu/yliu/Liu_Home.htm

L'insegnamento si propone di fornire strumenti utili per risolvere le principali equazioni differenziali alle derivate parziali. L’enfasi è posta sulle PDE del secondo ordine e sulla comprensione delle tecniche specifiche per i casi ellittico, parabolico ed iperbolico.

Il modulo si propone di fornire strumenti utili per risolvere le principali equazioni differenziali alle derivate parziali. L’enfasi è posta sulle PDE del secondo ordine e sulla comprensione delle tecniche specifiche per i casi ellittico, parabolico ed iperbolico.

La modalità di esame consiste in una verifica orale dell’apprendimento dei contenuti del corso.

L'esame orale verte sull'approfondimento di uno o due argomenti tra quelli trattati a lezione.

A.N.Tichonov, A.A.Samarskij: Equazioni della Fisica matematica, Problemi della fisica matematica, Mosca,1982;
R. Courant, D. Hilbert, Methods of Mathematical Phisics vol I e II, Interscience, NY, 1973;
R. Bracewell, The Fourier Transform and Its Applications, New York: McGraw-Hill, 1999;
P. V. O’ Neil, Advanced engineering mathematica, Brooks Cole, 2003;
H. Goldstein, Meccanica Classica, Zanichelli, Bologna, 1985;
V. I. Smirnov. Corso di Matematica superiore, Vol. 3. MIR (1978).

L'insegnamento si propone di fornire strumenti utili per risolvere le principali equazioni differenziali alle derivate parziali (PDE) attraverso l’analisi di varie applicazioni. Il modulo intende inoltre fornire allo studente conoscenze sui metodi numerici per la soluzione di problemi di Ingegneria Meccanica.

Si rimanda alla consultazione dei singoli moduli per i dettagli sulle modalità di esame. Il voto conseguito nell’insegnamento sarà la media pesata dei voti attribuiti nei due moduli in cui si articola l’insegnamento.

Si rimanda alla consultazione dei singoli moduli per i dettagli circa le modalità di accertamento.

L'insegnamento ha l'obiettivo di fornire allo studente conoscenze sui metodi numerici per la soluzione di problemi di Ingegneria meccanica, con particolare riguardo alla soluzione di equazioni differenziali ordinarie e alle derivate parziali.

Fornire allo studente conoscenze sui metodi numerici per la soluzione di problemi di Ingegneria meccanica, con particolare riguardo alla soluzione di equazioni differenziali ordinarie e alle derivate parziali.

L'esame consiste nel superamento di una prova orale. Le date di esame sono concordate con il docente previo appuntamento.

Nella prova orale viene richiesto di svolgere una breve applicazione in Matlab (con la possibilità di utilizzare l’help) e di rispondere a una domanda sulla parte teorica.

Gli appunti presi durante le lezioni ed il materiale fornito (dispense della parte teorica e tutorial di Matlab) sono sufficienti per la preparazione dell’esame. I libri sotto indicati sono suggeriti come eventuali testi di appoggio ed approfondimento.

• Quarteroni, F. Saleri, Introduzione al Calcolo Scientifico, Sprinter-Verlag 2006;
• Quarteroni, Modellistica Numerica per Problemi Differenziali, Springer-Verlag 2008;
• S. Chapra, R. Canale, Numerical methods for Engineers, McGraw-Hill, 2018

L'insegnamento intende fornire agli allievi una conoscenza critica sui sistemi propulsivi ad elevata compatibilità ambientale per i diversi settori applicativi, approfondendo problematiche di maggior rilevanza per il settore dei veicoli stradali. A tal fine sarà fornita un'adeguata preparazione di base sui motori a combustione interna alternativi (MCI) e sarà approfondita la problematica del contenimento dell'impatto ambientale dei veicoli stradali attraverso l’impiego di sistemi di post-trattamento ottimizzati e tecnologie innovative per i motori termici. La capacità di analizzare e confrontare tecnologie e sistemi avanzati per motori a combustione interna a emissioni fortemente ridotte sarà un ulteriore obiettivo formativo raggiunto.

L'insegnamento approfondisce le problematiche di maggiore rilevanza e attualità relative ai Motori a Combustione Interna (MCI) alternativi e ai sistemi propulsivi ad elevata compatibilità ambientale.

L’esame consiste in un colloquio orale avente la finalità di verificare la comprensione e la conoscenza degli argomenti trattatti nelle lezioni ed esercitazioni.
Si invitano gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali a contattare il docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali e forniscano idonei strumenti compensativi. Si rammenta inoltre che la richiesta di misure compensative/dispensative per gli esami dovrà essere inviata, usando il modulo al seguente link https://modulionline.unige.it/richiesta-adattamenti#no-back , al docente del corso, al referente DIME ([email protected]) e al settore ([email protected]) almeno 7 giorni lavorativi prima della prova, come da linee guida presenti al link https://unige.it/disabilita-dsa/richiesta-servizi

L'esame orale verterà sugli argomenti trattati a lezione ed avrà lo scopo di valutare non soltanto il raggiungimento di un adeguato livello di conoscenza, ma anche l’acquisizione di capacità critiche di analisi e di ragionamento sulle tematiche affrontate durante il colloquio. Saranno inoltre valutati la chiarezza espositiva e l’utilizzo corretto della terminologia tecnica.

Il materiale didattico utilizzato durante le lezioni sarà disponibile in aulaweb. Gli appunti presi durante le lezioni ed il materiale in aulaweb sono sufficienti per la preparazione dell’esame.
S. Marelli - “Motori a combustione Interna a Ridotto Impatto Ambientale” – Appunti del corso.
G. Ferrari, G. D’Errico, A. Onorati, Internal Combustion Engines. Società Editrice Esculapio. 2022.
J.B. Heywood - "Internal Combustion Engine Fundamentals" - Mc. Grow-Hill, 1988.
K. Zinner - "Supercharging of Internal Combustion Engines" - Springer Verlag, 1977.
N. Watson, M.S. Janota – “Turbocharging the Internal Combustion Engine” – MacMillan Press Ltd, 1982.
AA.VV. – “Bosch Automotive Handbook” – 7th Edition, Robert Bosch GmbH, 2007.
K. Owen, T. Coley, Automotive Fuels Reference Book, Society of Automotive Engineers.
L.J.M.J. Blomen, M.N. Mugerwa, Fuel Cell Systems, Plenum Press, New York, 1993

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti strumenti utili alla progettazione dei diversi componenti che costituiscono un motore aeronautico: prese d’aria frontali, compressore, camera di combustione, turbina, diffusore ed ugello di scarico.

Il modulo fornisce agli studenti gli strumenti per il dimensionamento dei differenti componenti di un motore aeronautico, a partire dai requisiti di spinta richiesti e dalle condizioni termodinamiche del ciclo di riferimento. Successivamente, il funzionamento di ogni singolo componente verrà approfondito mediante analisi di dettaglio della fluidodinamica interna al fine di individuare i parametri geometrici e fluidodinamici più significativi che ne determinano le prestazioni.

L’esame si svolgerà tramite verifica orale. La data verrà concordata su appuntamento.
Si consiglia agli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il docente per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali. Allo stesso modo si consiglia agli studenti lavoratori di contattare il docente per individuare il materiale necessario per appredere i contenuti dell'insegnamento e le modalità di esame.

L’esame orale permetterà di verificare l’apprendimento dello studente dei principi di funzionamento dei differenti componenti del motore aeronautico e come essi possano essere ottimizzati grazie alla migliore conoscenza della fluidodinamica interna. Verrà inoltre valutata la padronanza da parte dello studente nell’impiego di correlazioni e strumenti per la progettazione dei differenti componenti, e della capacità di approfondimento sull’accoppiamento delle diverse parti del motore.

S. Farokhi, “Aircraft Propulsion”, Wiley and Sons, 2009
J. Mattingly, W. Heiser, D. Pratt, “Aircraft Engine Design: Second Edition”, AIAA Education Series
Sono inoltre disponibili su Aulaweb le dispense messe a disposizione sia per gli studenti frequentanti che per gli studenti lavoratori

L’obiettivo dell'insegnamento è di fornire agli studenti moderni strumenti utili per fare ottimizzazione di forma nell'ambito della fluidodinamica. Nella prima parte dell'insegnamento è presentata la teoria dei vari metodi di ottimizzazione, tra cui ottimizzazione deterministica, Design of Experiment (DoE), superficie di risposta (RSM), ottimizzazione stocastica e progettazione robusta. Nella seconda parte dell'insegnamento, alcuni esempi pratici, come l'ottimizzazione di un profilo alare e di un condotto convergente/divergente, vengono analizzati con strumenti industriali open source (Dakota e OpenFOAM).

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti moderni strumenti utili per effettuare ottimizzazione di forma nell'ambito della fluidodinamica. Nella prima parte del corso sono presentati i vari metodi di ottimizzazione, tra quale ottimizzazione deterministica, Design of Experiment, superficie di risposta, ottimizzazione stocastica e robusta. Nella seconda parte dell'insegnamento, si impara strumenti industriali open source (Dakota e OpenFOAM) con esercizi in aula informatica. L'esame finale è un progetto.

Il programma del corso prevede un esame scritto durante il periodo delle lezioni e la presentazione, compreso una relazione scritta, di un progetto a fine corso. Il voto finale è prevalentemente basato sia sul progetto e in parte sull'esame.

I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento di ogni argomento verranno dati nel corso delle lezioni.
L’esame scritto verificherà l’effettiva acquisizione delle conoscenze di base su alcune metodologie e le loro applicazioni per l’analisi.
Il progetto potrà essere svolto dopo la fine del corso e la presentazione concordato con il docente prima della fine dell'anno academico. Verrà valutato
il contenuto del progetto (impostazione, analisi, cura nello svoglimento, scelto di metodi e risultati ottenuti)
la relazione (correttezza nell'impostazione; abstract, introduzione, metodo, risultati, discussione, riferimenti bibliografici)
la presentazione (contenuto, logica, estetica, chiarezza)

Appunti del docente e materiale didattico fornito durante il corso. Sono inoltre consigliati i seguenti testi:
Nocedal, J. & Wright, S.J.,1999, "Numerical optimization", Springer.
Henningson, D.S. & Schmid, P.J., 2001, "Stability and transition in shear flows", Springer
LeVeque, R.J.,1998, "Finite Difference Methods for Differential Equations", University of Washington.

Obiettivo dell’insegnamento è quello di fornire le competenze per la scelta, il dimensionamento e il calcolo della performance di numerose tipologie di organi di scambio termico presenti in sistemi ed impianti industriali e civili.

Obiettivo dell’insegnamento è quello di fornire le competenze per la scelta, il dimensionamento e il calcolo della performance di numerose tipologie di organi di scambio termico presenti in sistemi ed impianti industriali e civili.

L'esame consiste in un colloquio orale, preceduto dalla consegna delle esercitazioni e dei progetti proposti durante il corso, che sono oggetto di discussione durante il colloquio.

Nell'esame, di tipo orale, previo superamento di una prova progettuale o scritta, viene approfondito un argomento specifico tra quelli trattati nel corso con in aggiunta una o più domande sintetiche su altri argomenti. L'obiettivo non è solo quello di verificare la preparazione dell'allievo (formulazione corretta di un determinato problema termotecnico e sua risoluzione anche con l'ausilio di dimostrazioni matematiche) ma anche quello di valutare la sua capacità di analisi critica e di ragionamento.

• Termodinamica e trasmissione del calore. Y. A. Cengel; McGraw-Hill; ISBN 8838662037.
• Heat Exchangers: Selection, Rating, and Thermal Design, Third Edition. Sadik Kakaç and Hongtan Liu; CRC Press; 3.ed 2012; ISBN 9781439849903.
• Fundamentals of Heat Exchanger Design. Sekulic, Dusan P.; Shah, Ramesh K.; ISBN 9780471321712.
• Heat exchangers. S. Kacaç, A.E. Bergles, F. Mayinger, Hemisphere Publishing Corporation.
• Process heat transfer. D.Q. Kern, McGraw Hill.
• Compact Heat Exchangers. W. M. Kays, A.L. London, Krieger Publishing Company, 1984, 3rd edition.
• Heat transfer. A. Bejan,John Wiley & Sons, Inc.
• Heat pipes: Theory, design and application, Edgar Miller, Willford Press, 2016
• Design and technology of heat pipes for cooling and heat exchange, Calvin C. Silverstein, Taylor & Francis Group, 1992
• The evaporation mechanism in the wick of copper heat pipes, Shwin-Chung Wong, Springer, 2014
• Oscillating heat pipes, Hongbin Ma, Springer, 2015
• Heat Transfer Handbook, A.Bejan, A.D.Kraus, John Wiley & Sons, 2003

L'insegnamento si propone fornire la conoscenza critica delle procedure di progetto delle macchine a fluido, a partire dalle prestazioni richieste dal sistema energetico in cui il componente verrà integrato e considerando le caratteristiche ed il successivo accoppiamento con gli altri componenti del sistema stesso.

L'insegnamento fornisce gli strumenti per la progettazione mono e bidimensionale di macchine assiali e centrifughe, ed introduce i requisiti necessari per una verifica tridimensionale mediante tecniche di calcolo e validazioni sperimentali. Mediante l’impiego di leggi analitiche e correlazioni sperimentali vengono progettati i diversi componenti di un compressore centrifugo e di una turbina assiale. Verrà inoltre effettuata un’analisi dettagliata dell’aerodinamica interna di ogni componente.

L’esame si svolgerà in due parti, da sostenere nella stessa giornata. Nella prima parte lo studente presenterà il progetto di uno stadio di turbina assiale sviluppato autonomamente a partire dai dati di progetto forniti dal docente nei giorni precedenti l’esame. Nella seconda parte verrà effettuata una verifica orale delle conoscenze dello studente sul progetto di macchine centrifughe. La data verrà concordata su appuntamento.
Si consiglia agli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il docente per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali. Allo stesso modo si consiglia agli studenti lavoratori di contattare il docente per individuare il materiale necessario per apprendere i contenuti dell'insegnamento e le modalità di esame.

L’esame orale permetterà di verificare l’apprendimento dello studente dei principi di funzionamento dei differenti tipi di macchine e relativi componenti, e come essi possano essere ottimizzati grazie alla migliore conoscenza della fluidodinamica interna. L’esercitazione consentirà di verificare la capacità dello studente di dimensionare uno stadio di turbina avvalendosi di strumenti di calcolo.

• N. A. Cumpsty, Compressor Aerodynamics, Longman, 1989
• O. E. Balje, Turbomachines A guide to Design, Selection and Theory, J. Wiley and Sons, 1981
  -D. Japickse, Centrifugal Compressor Design and Performance, Concepts ETI, Inc. 1996

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti la capacità di comprendere e quantificare i principali fenomeni dinamici nelle macchine e sistemi energetici, attraverso la padronanza delle tecniche di simulazione dinamica e controllo. La simulazione viene implementata mediante l'ausilio di Matlab-Simulink, la cui conoscenza viene approfondita nello svolgimento dell'insegnamento. Le esercitazioni svolte in classe riguardano principalmente la modellistica statica e dinamica di turbine a gas e relativi componenti.

L'insegnamento affronta la teoria e la pratica della dinamica e controllo dei sistemi energetici, sia a scala di laboratorio che a scala industriale.

L’esame consta di una parte orale ed una parte dedicata alla discussione di un progetto autonomamente proposto dallo studente (e precedentemente approvato dal docente): tale progetto deve riguardare i contenuti del corso. Di seguito vengono riportati alcuni esempi.
Esempio 1: modellizzazione dinamica in Matlab-Simulink di un compressore assiale per il pompaggio del gas naturale accoppiato al gasdotto, ed implementazione del relativo controllo PID.
Esempio 2: modellizzazione dinamica in Matlab-Simulink di un network di trasporto di vapore di processo, con valvole di parzializzazione, ed implementazione del relativo controllo a stati mediante Stateflow.
Esempio 3: modellizzazione dinamica in Matlab-Simulink di un Auxiliary Power Unit (microturbina a ciclo semplice) per aerei passeggeri, ed implementazione del relativo controllo di velocità.
Si consiglia agli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il docente all’inizio delle lezioni per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali.

Progetto scritto in gruppo di lavoro: tale prova consentirà di valutare la capacità di elaborazione personale dello studente degli argomenti presentati a lezione, nonché l'attitudine a porre nella pratica ingegneriestica le nozioni teoriche apprese. Lo scritto viene valutato nella sua completezza, organizzazione, chiarezza e completezza di esposizione, analisi dei risultati.
Domanda orale: tale prova consentirà di valutare la capacità logica dello studente nel dimostrare concetti affrontati a lezione e giustificati/quantificati mediante formule matematiche. La prova orale viene valutata nella chiarezza espositiva, correttezza delle dimostrazioni, familiarità con gli argomenti trattati a lezione.

G.C. Goodwin, S. F. Graebe, M. E. Salgado, “Control System Design”, Prentice Hall, 2001, disponibile all’indirizzo http://csd.newcastle.edu.au/index.html
G. Bacchelli, F. Danielli, S. Sandolini, “Dinamica e Controllo delle Macchine a Fluido”, Facoltà di Ingegneria, Università di Bologna, Officine Grafiche Pitagora-Tecnoprint.
Informazioni circa il reperimento del materiale bibliografico indicato vengono fornite direttamente dal Docente.
Le dispense sono reperibili su aula web.

L’insegnamento si propone di fornire i fondamenti per lo studio dei sistemi per la propulsione aeronautica, con particolare attenzione ai seguenti argomenti: spinta e prestazioni delle differenti tipologie di motore nelle diverse fasi di volo, layout dei motori e principali componenti responsabili della propulsione.

Il modulo di Propulsione Aeronautica è incentrato sull’analisi dei requisiti dei velivoli durante le diverse fasi di funzionamento e sullo studio delle differenti tipologie di propulsore aeronautico.

L'esame consiste nel superamento di una prova orale.
Le date di esame sono concordate con il docente.
Si consiglia agli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il docente all’inizio delle lezioni per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali.

L'esame orale verterà sugli argomenti trattati a lezione ed avrà lo scopo di valutare non soltanto il raggiungimento di un adeguato livello di conoscenza, ma anche l’acquisizione di capacità di analisi e di ragionamento critici sulle tematiche affrontate durante il colloquio. Saranno inoltre valutati la chiarezza espositiva e l’utilizzo corretto della terminologia tecnica.
Il docente rivolgerà in sequenza almeno due domande, una riguardante i requisiti del velivolo in una condizione specifica ed una incentrata sul propulsore aeronautico.

Gli appunti presi durante le lezioni ed il materiale fornito in aula sono sufficienti per la preparazione dell’esame. I libri sotto indicati sono suggeriti come testi di appoggio ed approfondimento.
J. D. Anderson, “Introduction to Flight, Sixth Edition”, McGraw-Hill, 2008
S. Farokhi, “Aircraft Propulsion”, John Wiley & Sons, 2008
N. Cumpsty, “Jet Propulsion”, Cambridge University Press, 1997
R. D. Flack, “Fundamentals of Jet Propulsion with Applications”, Cambridge University Press, 2005

L’insegnamento si articola in due moduli. Il modulo di Propulsione Aeronautica è incentrato sull’analisi dei requisiti dei velivoli durante le diverse fasi di funzionamento e sullo studio delle differenti tipologie di propulsore aeronautico. Il modulo di Motori Aeronautici fornisce agli studenti gli strumenti per il dimensionamento dei differenti componenti di un motore aeronautico, a partire dai requisiti di spinta richiesti e dalle condizioni termodinamiche del ciclo di riferimento.

Si rimanda alla consultazione dei singoli moduli per i dettagli sulle modalità di esame. Il voto conseguito nell’insegnamento sarà la media pesata dei voti attribuiti nei due moduli in cui si articola l’insegnamento.

Si rimanda alla consultazione dei singoli moduli per i dettagli circa le modalità di accertamento.

L’allievo acquisisce capacità di calcolo per la valutazione quantitativa dei processi a ciclo inverso a compressione di vapore e ad assorbimento. Studia i relativi criteri termodinamici di dimensionamento ed ottimizzazione e sviluppa nel dettaglio il progetto degli impianti a compressione di vapore. Impara a valutare le prestazioni di una macchina frigorigena mediante misure di laboratorio e modelli di calcolo teorico.

L'insegnamento applica le nozioni già acquisite di termodinamica applicata per elaborare modelli e discussioni sulla tecnologia degli impianti di raffreddamento, con particolare riferimento ai sistemi a compressione di vapore (che sono coinvolti nella maggior parte delle applicazioni civili ed industriali) ed ai sistemi ad assorbimento (molto utili nei sistemi di risparmio energetico e di cogenerazione/trigenerazione).
L'evoluzione tecnologica degli impianti di refrigerazione e le varie configurazioni finalizzate al miglioramento delle prestazioni e dell'affidabilità in termini di durata e facilità di controllo vengono descritte ed analizzate alla luce delle più recenti tecniche di analisi termodinamica, energetica ed exergetica, evidenziando il relativo impatto ambientale di ciascun impianto.
L'insegnamento è corredato di esercitazioni di progetto pratiche che applicano tutti i concetti acquisiti nell'analisi e nella progettazione di impianti specifici per assegnate applicazioni refrigeranti.

L'esame consiste in una prova orale, con discussione di un elaborato progettuale preparato dall'allievo.
Si consiglia agli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il docente all’inizio delle lezioni per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali. Inoltre, l’eventuale richiesta di misure compensative e/o dispensative da adottare per l’esame dovrà essere predisposta usando il modulo al seguente link https://modulionline.unige.it/richiesta-adattamenti#no-back e dovrà quindi essere inviata al docente dell'insegnamento, al referente DIME ([email protected]) e al Settore servizi per l‘inclusione degli studenti con disabilità e con DSA ([email protected]) almeno sette giorni lavorativi prima della prova, come da linee guida presenti al link https://unige.it/disabilita-dsa/richiesta-servizi.

Discussione all'esame delle attività progettuali svolte in aula e di argomenti specifici scelti dal docente.

Gli appunti presi durante le lezioni e il materiale molto ampio, anche di provenienza delle più importanti aziende per la refrigerazione (DORIN, BITZER, DAIKIN, etc.) fornito e disponibile su AULAWEB (appunti della parte teorica e tutorial di alcuni software specifici) sono sufficienti per la preparazione dell'esame.

L'insegnamento ha la finalità di fornire le conoscenze teoriche per l'analisi e la comprensione dei principi di funzionamento dei sistemi energetici innovativi a ridotto impatto ambientale alimentati a fonti tradizionali e rinnovabili (Fuel Cells, ORC, CCS). Con l'ausilio di esercitazioni ed esempi di calcolo si forniranno agli studenti gli strumenti per analizzare e confrontare le prestazioni termoeconomiche dei diversi impianti e il loro comportamento tempovariante

L'insegnamento presenta sia le principali soluzione di conversione energetica per fonti rinnovabili tramite cicli termodinamici, sia le soluzioni allo stato dell'arte per la produzione ed utilizzo di idrogeno. ​

L’esame consta di una parte scritta, relativamente alla prima parte del corso (cicli di conversione), ed una domanda orale, relativamente alla seconda parte del corso (idrogeno).

I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento di ogni argomento verranno dati nel corso delle lezioni.

Tutte le diapositive utilizzate durante le lezioni e altro materiale didattico saranno disponibili su aulaweb. In generale, gli appunti presi durante le lezioni e il materiale su aulaweb sono sufficienti per la preparazione dell'esame.

L'insegnamento intende fornire agli allievi una conoscenza critica sui sistemi propulsivi ad elevata compatibilità ambientale, fornendo informazioni sulla normativa vigente riguardante le emissioni di gas serra e di inquinanti, analizzandone l’influenza sullo sviluppo dei sistemi di propulsione e dei combustibili alternativi anche in relazione agli aspetti energetici ed economici. A tal fine saranno analizzati alcuni sistemi e tecnologie innovativi per i motori termici a ridotto impatto ambientale, i sistemi di propulsione ibrida (termica + elettrica), l'applicazione delle fuel cell nei sistemi propulsivi. Ulteriori obiettivi riguardano la formazione di una conoscenza critica sui combustibili alternativi e le loro applicazioni, considerando problematiche tecniche, energetiche, ambientali ed economiche; la capacità di analizzare e confrontare combustibili alternativi da utilizzare in motori a combustione interna; la definizione di criteri per la selezione di combustibili/vettori energetici alternativi, con riferimento ai benefici complessivi associati alla loro produzione e utilizzo finale.

L’insegnamento approfondisce le problematiche di maggiore rilevanza e attualità relative ai sistemi propulsivi ad elevata compatibilità ambientale. Inoltre, viene presentata una panoramica approfondita sui combustibili alternativi potenzialmente in grado di sostituire quelli di origine fossile, in particolare per l’applicazione nei motori a combustione interna. Vengono affrontati aspetti normativi, tecnici, energetici, ambientali ed economici, considerando le principali problematiche correlate sia alla produzione che all’utilizzo finale dei combustibili in esame.

L’esame è basato su una prova orale con due domande o, in alternativa, su una sola domanda relativa agli argomenti trattati a lezione, unitamente alla valutazione della presentazione di approfondimento sviluppata in gruppo durante il corso.
Si invitano gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali a contattare il docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali e forniscano idonei strumenti compensativi. Si rammenta inoltre che la richiesta di misure compensative/dispensative per gli esami dovrà essere inviata, usando il modulo al seguente link https://modulionline.unige.it/richiesta-adattamenti#no-back , al docente del corso, al referente DIME ([email protected]) e al settore ([email protected]) almeno 7 giorni lavorativi prima della prova, come da linee guida presenti al link https://unige.it/disabilita-dsa/richiesta-servizi

Saranno valutati i seguenti aspetti:
conoscenza e comprensione degli argomenti trattati a lezione.
Capacità di confrontare criticamente caratteristiche, problematiche, potenziali benefici, campi di sviluppo ed applicazioni di sistemi propulsivi e combustibili alternativi.
Utilizzo di un’adeguata terminologia tecnica.
Capacità nel riprodurre e analizzare semplici schemi tecnici.
Partecipazione attiva alle lezioni.
Qualità della presentazione intesa come rigore scientifico della ricerca bibliografica, chiarezza espositiva e capacità di sintesi.

Il materiale didattico utilizzato durante le lezioni sarà disponibile in aulaweb. Gli appunti presi durante le lezioni ed il materiale in aulaweb sono sufficienti per la preparazione dell’esame.
S. Marelli, V. Usai - “Sistemi Propulsivi e Combustibili Alternativi per una Mobilità Sostenibile” – Appunti del corso.
P. Richards, Automotive Fuels Reference Book, 3rd Edition, SAE International, 2014.
R. van Basshuysen, Natural Gas and Renewable Methane for Powertrains. Future strategies for a Climate Neutral Mobility, Springer, 2016.
B. Kegl, M. Kegl, S. Pehan, Green Diesel Engines – Biodiesel Usage in Diesel Engines, Springer, 2013.
B. Morey, Future Automotive Fuels and Energy – Technology Profile, Society of Automotive Engineers, 2013.
G. Kalghatgi, Fuel/Engine Interactions, Society of Automotive Engineers, 2014.
R. Edwards, H. Hass, J.F. Larivé, L. Lonza, H. Maas, D. Rickeard, Well-to-Wheels analysis of future automotive fuels and powertrains in the European context – Well-to-Wheels Report, Version 5, European Commission – Joint Research Centre, Institute for Energy and Transport, 2020.
G. Ferrari, G. D’Errico, A. Onorati, Internal Combustion Engines. Società Editrice Esculapio. 2022.
C.T. Chong, J.H. Ng, Advanced Transport Biofuels. Production, Economics, and Sustainability; Woodhead Series in Bioenergy; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 2025.
L.J.M.J. Blomen, M.N. Mugerwa, Fuel Cell Systems, Plenum Press, New York, 1993.

Fornire agli allievi le conoscenze di base relative alle tecniche e metodologie di misura fluidodinamiche e alle tecniche numeriche di simulazione CFD. Sviluppare nell'allievo/a capacità critiche di analisi delle metodologie e dei risultati ottenuti

L'insegnamento fornisce agli studenti le basi sulle tecniche di calcolo e sperimentali impiegate per l’analisi fluidodinamica di componenti di interesse industriale quali elementi di turbomacchine, velivoli e veicoli terrestri. Il corso è suddiviso in due moduli che forniscono allo studente le conoscenze necessarie per l’analisi computazionale di sostegno alla fase di progettazione, e quelle prettamente sperimentali impiegate a livello industriale per la verifica e lo sviluppo di nuovi componenti.

Si rimanda alla consultazione dei singoli moduli per i dettagli sulle modalità di esame. Il voto conseguito nell’insegnamento sarà la media pesata dei voti attribuiti nei due moduli in cui si articola l’insegnamento.

Si rimanda alla consultazione dei singoli moduli per i dettagli circa le modalità di accertamento.

Obiettivo dell'insegnamento è quello di formare lo studente sulle procedure numeriche per la fluidodinamica computazionale (CFD). Allo scopo si forniscono gli strumenti per la comprensione delle diverse procedure, ormai di largo uso nell'industria e le competenze per una loro corretta applicazione e per l'analisi critica sia delle potenzialità applicative sia dei risultati ottenuti, nell'ottica di formare l'allievo all'uso cosciente e critico delle attuali tecnologie di simulazione CFD.

Obiettivo del modulo è quello di formare lo studente sulle procedure numeriche per la fluidodinamica computazionale (CFD). Allo scopo si forniscono gli strumenti per la comprensione delle diverse procedure, ormai di largo uso nell'industria e le competenze per una loro corretta applicazione e per l'analisi critica sia delle potenzialità applicative sia dei risultati ottenuti, nell'ottica di formare l'allievo all'uso cosciente e critico delle attuali tecnologie di simulazione CFD.

Esame orale con discussione delle relazioni scritte sulle attività di simulazione svolte dall'allievo
Prenotazione dell'esame tramite email al docente
Si invitano gli studenti e le studentesse con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali a contattare il docente prima dell’inizio delle lezioni per concordare modalità didattiche che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali e forniscano idonei strumenti compensativi.
Inoltre, l’eventuale richiesta di misure compensative e/o dispensative da adottare per l’esame dovrà essere predisposta usando il modulo al seguente link https://modulionline.unige.it/richiesta-adattamenti#no-back e dovrà quindi essere inviata al docente dell'insegnamento, al referente DIME ([email protected]) e al Settore servizi per l‘inclusione degli studenti con disabilità e con DSA ([email protected]) almeno sette giorni lavorativi prima della prova, come da linee guida presenti al link https://unige.it/disabilita-dsa/richiesta-servizi.

I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento di ogni argomento verranno dati nel corso delle lezioni. La discussione della relazione scritta permetterà di verificare le conoscenze sull’applicazione delle tecniche CFD a componenti di macchine o sistemi industriali
L’esame orale verterà principalmente sugli argomenti trattati durante le lezioni frontali e avrà lo scopo di valutare non soltanto se lo studente ha raggiunto un livello adeguato di conoscenze, ma se ha acquisito la capacità di analizzare criticamente problemi di simulazione che verranno posti nel corso dell'esame. Verrà anche valutata la capacità di descrivere gli algoritmi numerici e le procedure di ottimizzazione in modo chiaro e con una terminologia corretta.

J. Anderson: “Computational Fluid-Dynamics”, McGraw-Hill, 1995;
C.Hirsch: "Numerical Computation of Internal and External Flows ", voll. I-II, Wiley&Sons, 1989
J.Tannehill, D.Anderson, R.Pletcher: “Computational Fluid Mechanics and Heat Transfer“,McGraw-Hill, 1984;
Le dispense dell’insegnamento, disponibili su Aulaweb, costituiscono il materiale didattico di riferimento per la preparazione dell’esame mentre gli altri testi indicati possono essere usati per l’approfondimento di specifici argomenti.
Gli studenti con DSA e gli studenti lavoratori possono contattare il docente per eventuali chiarimenti e per concordare modalità di fruizione del materiale compatibili con le proprie esigenze, nel rispetto degli obiettivi formativi dell'insegnamento.

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti conoscenze sui principali componenti di una catena di misura, sulle tecniche di acquisizione ed elaborazione dati, sul trattamento numerico dei segnali tempo-varianti. Una parte dell'insegnamento è dedicata allo studio e all'uso di strumentazione e tecniche di misura di caratteristiche avanzate per la sperimentazione fluidodinamica nelle macchine (LDV, PIV, CTA). Un’ altra parte è dedicata alla trattazione teorica dei metodi di analisi ed elaborazione dati, coadiuvata dallo sviluppo di programmi per l’analisi dei dati in ambiente Matlab.

L'insegnamento fornisce allo studente le conoscenze di base per effettuare misure sperimentali nel contesto delle macchine a fluido tramite tecniche di misura avanzate, fornisce inoltre gli strumenti per l'analisi di segnali tempo-varianti tipici di tali applicazioni.

L’esame si svolgerà in due parti, da sostenere nella stessa giornata. Nella prima parte verrà presentata dallo studente un’esercitazione di elaborazione di dati, precedentemente acquisite dal gruppo di ricerca del docente, forniti allo studente nei giorni precedenti l’esame. Nella seconda parte verrà effettuata una verifica orale delle conoscenze dello studente sugli argomenti di base esposti all’interno dell’insegnamento. La data verrà concordata su appuntamento.
Si consiglia agli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il docente per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali. Allo stesso modo si consiglia agli studenti lavoratori di contattare il docente per individuare il materiale necessario per apprendere i contenuti dell'insegnamento e le modalità di esame.

L’esame orale permetterà di verificare l’apprendimento dello studente dei principi di funzionamento che stanno alla base delle differenti tecniche di misura e delle differenti formulazioni matematiche per il trattamento statistico dei dati. L’esercitazione consentirà di verificare la capacità dello studente di sviluppare un programma in ambiente Matlab allo scopo di trattare, post-processare ed analizzare opportunamente un insieme di dati, raggiungendo l’obiettivo preposto in termini di analisi statistica e/o dinamica del sistema oggetto di studio.

VKI lecture series, Measurement Thecniques in Fluid Dynamics

Obiettivo dell'insegnamento è quello di presentare all'allievo le diverse famiglie di compositi con particolare attenzioni alle famiglie di polimeri utilizzati per la loro realizzazione. Verranno analizzate le differenti caratteristiche dei rinforzi utilizzati in abbinamento con le matrici. Verranno studiate le tecnologie di lavorazione dei polimeri e dei materiali compositi a rinforzo particellare ed a fibra lunga. Saranno anche introdotte le modalità con cui devono essere eseguite le prove per caratterizzare dal punto di vista fisico e meccanico tali materiali

L'insegnamento introduce lo studente al mondo dei materiali polimerici e compositi, analizzando i materiali che li compongono e le tecniche necessarie per produrli.

L’esame consiste in una prova orale durante la quale vengono poste tre domande.
Si invitano gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali a contattare il docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali e forniscano idonei strumenti compensativi. Si rammenta inoltre che la richiesta di misure compensative/dispensative per gli esami dovrà essere inviata, usando il modulo al seguente link https://modulionline.unige.it/richiesta-adattamenti#no-back , al docente del corso, al referente DIME ([email protected]) e al settore ([email protected]) almeno 7 giorni lavorativi prima della prova, come da linee guida presenti al link https://unige.it/disabilita-dsa/richiesta-servizi

La preparazione dello studente viene accertata mediante la verifica della capacità dello studente di applicare le informazioni ricevute a lezione, dimostrando non solo l'apprendimento mnemonico ma soprattutto una matura assimilazione dei concetti.

C. Gambaro, E. Lertora, C. Mandolfino, “Tecnologie dei materiali compositi”, Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Facoltà d’Ingegneria, Università degli Studi di Genova, 2012.

L'insegnamento descrive nella parte Energetica le risorse energetiche, le fonti di energia ed i loro usi finali. Offre inoltre nozioni generali sull’impiantistica nucleare. Nella parte Termodinamica Applicata approfondisce l'uso delle equazioni generali di bilancio (massa, energia, entropia ed exergia), le proprietà dei fluidi e le equazioni di scambio. Fornisce i criteri di calcolo dei rendimenti e delle perdite energetiche/exergetiche dei processi (cicli diretti e inversi e loro componenti, recupero energetico, etc.).
Per il modulo di Trasmissione del Calore i principali obiettivi dell'insegnamento sono:
fornire agli allievi un approfondimento dei principi della trasmissione del calore;
studiare fenomeni di scambio termico in componenti e processi di particolare interesse per l’ingegneria meccanica;
introdurre le principali metodologie utilizzate nella progettazione termica di componenti ed impianti.

L'insegnamento è articolato in due moduli: Energetica e Termodinamica Applicata, Trasmissione del Calore.

L’esame consiste, per ciascun modulo, in una prova orale articolata nella discussione di più argomenti del modulo stesso. Il voto conseguito nell’insegnamento sarà la media pesata dei voti attribuiti nei due moduli in cui si articola l’insegnamento.

L’obiettivo formativo di questo insegnamento è quello di fornire gli elementi necessari per procedere alla soluzione numerica delle equazioni differenziali proprie della termofluidodinamica, con riferimento all’equazione generalizzata della conduzione, alle equazioni di Navier Stokes di continuità, di quantità di moto e dell’energia: lo studente deve sviluppare la capacità di definire in modo adeguato il dominio di calcolo, le proprietà fisiche e le condizioni al contorno, effettuando le corrette semplificazioni ingegneristiche, necessarie al fine di risolvere un semplice caso di studio.

L’insegnamento di Termofluidodinamica numerica è stato definito in modo tale da portare gli studenti a sviluppare le capacità di soluzione di problemi semplici di termofluidodinamica applicata, in presenza di scambi termici, per mezzo di codici numerici commerciali.

L’esame orale e’ costitutivo dalla presentazione e dalla successiva discussione orale di una analisi CFD svolta autonomamente dallo studente.
Si consiglia agli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali.

L'accertamento della preparazione della studente avverra’ grazie alla discussione orale della relazione, scritta, che lo studente e' tenuto a presentare (in formato cartaceo o .pdf) al momento della verifica finale.
Durante la discussione, lo studente deve:
descrivere il caso di studio,
descrivere e giustificare le ipotesi semplificative che lo hanno portato alla definizione del modello per l'analisi CFD,
descrivere la scelta della forma delle equazioni di Navier Stokes utlizzate per la soluzione,
descrivere la corrispondenza tra le condizioni reali e le condizioni al contorno utilizzate nella risoluzione numerica,
descrivere e commentare i risultati, utilizzando, se necessario, l'ausilio di risultati disponibili in letteratura per casi analoghi,
La Commissione valuta l'adeguatezza dell’esposizione dello studente e la sua capacità di rispondere a eventuali obiezioni e richieste di chiarimenti.

H. K. Versteeg, W. Malalasekera, An Introduction to Computational Fluid Dynamics: The Finite Volume Method 2007, 3RD ed.
(H. K. Versteeg, W. Malalasekera, An Introduction to Computational Fluid Dynamics: The Finite Volume Method 1995, 2RD ed,)
Jiyuan Tu, Guan Heng Yeoh, Chaoqun Liu, Computational Fluid Dynamics, Second Edition: A Practical Approach Paperback – November 7, 2012,
Richard H. Pletcher, John C. Tannehill, Dale Anderson, Computational Fluid Mechanics and Heat Transfer, Second Edition, 1997
G. Comini, G. Croce, E. Nobile,FONDAMENTI DI TERMOFLUIDODINAMICA COMPUTAZIONALE, SGEditoriali, Padova, 2008, 3a Edizione

La tesi di laurea consiste nello sviluppo di uno studio di carattere monografico, nella stesura del relativo elaborato scritto e nella sua discussione pubblica. La tesi è elaborata dallo studente in modo autonomo con caratteristiche di originalità, sotto la guida di uno o più relatori. Può avere natura sperimentale o teorica ed essere eventualmente svolta presso aziende od enti esterni, pubblici o privati. L'attività di tesi di laurea costituisce un momento importante nello sviluppo da parte dell'allievo delle capacità di applicare conoscenze e comprendere problemi anche nuovi, che vanno dallo sviluppo tecnologico ai temi di ricerca tipici dell'ingegneria meccanica (con particolare riferimento ai settori energia ed aeronautica).

La prova finale consiste nella presentazione e discussione di fronte ad apposita Commissione di un elaborato originale (tesi di laurea) su un argomento concordato con i docenti relatori. Nella tesi viene presentato l'argomento alla luce dello stato dell'arte, vengono descritte le attività svolte e discussi criticamente i risultati ottenuti.

Le modalità di svolgimento della prova finale consistono nella presentazione orale della tesi di laurea da parte dello studente alla commissione per la prova finale, seguita da una discussione sulle questioni eventualmente poste dai membri della commissione. La Commissione per la prova finale è composta da almeno cinque componenti compreso il Presidente ed è nominata dal Direttore del Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Energetica, Gestionale e dei Trasporti. ll voto finale dell’esame di Laurea Magistrale viene determinato da parte della commissione attribuendo un incremento, di norma variabile da 0 a 6 punti, stabilito dalla Scuola di concerto con i Dipartimenti, alla media ponderata (espressa in centodecimi) dei voti riportati nelle prove di verifica relative ad attività formative che prevedono una votazione finale, assumendo come peso il numero di crediti associati alla singola attività formativa. L’incremento risulta dalla somma di due elementi: 1. valutazione della carriera dello studente e delle peculiarità del lavoro di tesi, inclusi periodi di studio all’estero; 2. valutazione della prova finale.

La presentazione orale della tesi permetterà di verificare il raggiungimento da parte dello studente di: - un'adeguata preparazione nelle discipline caratterizzanti l'ingegneria meccanica; - il corretto uso delle fonti e della bibliografia; - adeguate capacità sistematiche e argomentative; - chiarezza nell'esposizione; - capacità critica.

Attività formative volte a migliorare le competenze linguistiche, informatiche, relazionali utili per la realizzazione della tesi di laurea, e a sviluppare e rafforzare le soft skills, nonché attività di orientamento volte ad agevolare le scelte professionali attraverso la conoscenza diretta di imprese del settore.

Il tirocinio è un'attività formativa di carattere prevalentemente applicativo, che può essere svolta in azienda o all'interno del dipartimento nell’ambito di attività sperimentali, numeriche o teorico applicative.

Il tirocinio sarà verbalizzato con la dicitura "approvato" in seguito alla presentazione di richiesta firmata dal relatore della tesi.

Lo scopo dell’insegnamento è quello di fornire allo studente le basi per l’analisi termica in componenti e processi di particolare interesse per l’ingegneria meccanica. Lo studente dimostrerà di possedere un’approfondita conoscenza dei diversi meccanismi di scambio termico e di essere in grado di applicare le leggi fondamentali ai problemi ingegneristici.

Il modulo di Trasmissione del Calore si propone di fornire contenuti avanzati concernenti lo scambio termico in sistemi complessi mediante lezioni teoriche e esercitazioni numeriche relative a applicazioni di interesse per l’ingegnere meccanico.

Esame orale

Durante l'esame viene approfondito un argomento specifico tra quelli trattati nell'insegnamento con in aggiunta una o più domande sintetiche su altri argomenti. L'obiettivo non è solo quello di verificare la preparazione dell'allievo ma anche quello di valutare la sua capacità di ragionamento ed esposizione degli argomenti.
Si invitano gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali a contattare il docente all’inizio dell'insegnamento per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali e forniscano idonei strumenti compensativi.
Si rammenta inoltre che la richiesta di misure compensative/dispensative per gli esami dovrà essere inviata, usando il modulo al seguente link https://modulionline.unige.it/richiesta-adattamenti#no-back , al docente del corso, al referente DIME ([email protected]) e al settore ([email protected]) almeno 7 giorni lavorativi prima della prova, come da linee guida presenti al link https://unige.it/disabilita-dsa/richiesta-servizi

Y. Cengel. Heat and Mass Transfer, Ed. McGrawHill, 2015.
Incropera, DeWitt, Bergman, Lavine: Fundamentals of Heat and Mass Transfer, John Wiley and Sons, 2011
A.Bejan, Heat Transfer, John Wiley and Sons, Inc, 1993

Lo scopo del'insegnamento è di consentire agli studenti di acquisire una visione critica delle strategie numeriche per la modellizzazione della turbolenza (sia sviluppata che in transizione), sia di tipo RANS che di tipo LES. Il risultato atteso è un conseguente utilizzo maturo di tali strategie numeriche, basato sulla consapevolezza che le simulazioni non sono la realtà ma una sua sofisticata modellazione di essa e, in quanto tale, suscettibile di errori, a volte rilevanti.

L'insegnamento si propone di introdurre i concetti chiave della stabilità idrodinamica e della transizione verso la turbolenza. Lo studio della turbolenza si baserà sulle proprietà statistiche dei campi di moto turbolento e sulle equazioni di Navier-Stokes mediate. Verrà inoltre introdotta la filosofia CFD (computational fluid dynamics) usando il software Ansys Fluent, di cui si illustrerà il funzionamento mediante lezioni frontali in laboratorio informatico. Infine introdurremo tecniche moderne di machine learning per la simulazione di campi turbolenti e per la navigazione in turbolenza.

La valutazione finale consiste in un progetto CFD in cui lo studente deve mettere in pratica tutte le conoscenze acquisite. Il progetto da sviluppare deve essere concordato tra l'insegnante e lo studente.
Presentazione finale/Esame su appuntamento. Data e ora da concordare con il docente.
Si consiglia agli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali.

L'insegnamento sarà valutato in base a compiti (non più di tre) e un progetto finale.
Alla fine del progetto finale è prevista una relazione scritta e una breve presentazione.
Sulla base del feedback dell'esaminatore, lo studente avrà l'opportunità una tantum di migliorare la relazione finale.

Letteratura consigliata:
D. Wilcox. Turbulence Modeling for CFD. DCW Industries Inc., 2010.
S. Pope. Turbulent Flows. Cambridge University Press, 2000.
P. Bernard. Turbulent Fluid Flow. Wiley, 2019.
M. T. Landahl and E. Mollo-Christensen. Turbulence and Random Processes in Fluid Mechanics. Cambridge University Press, 1992.
H. Tennekes and J. L. Lumley. A First Course in Turbulence. MIT Press, 1972.
P. J. Schmid e D.S. Henningson, Stability and Transition in Shear Flows, Springer, 2001.
U. Frisch, Turbulence, Cambridge Univ. Press. 1995.

L'insegnamento si propone di fornire le conoscenze fondamentali per la comprensione del funzionamento delle turbomacchine assiali e radiali, per lo studio del flusso al loro interno e per la loro progettazione. A tale fine, viene preliminarmente descritta l’architettura delle principali turbomacchine e vengono riviste le informazioni sulle proprietà fisiche dei fluidi e sulle equazioni della termodinamica e della fluidodinamica di interesse turbomacchinistico-

L’insegnamento approfondisce architettura e funzionamento delle turbomacchine assiali e radiali e fornisce solide basi teoriche per il loro studio e il loro progetto.

Esame orale alla fine delle lezioni, di norma ogni martedì su appuntamento da fissare per e-mail ad [email protected] con almeno una settimana di anticipo.
Si invitano gli studenti e le studentesse con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali a contattare il docente prima dell’inizio delle lezioni per concordare modalità didattiche che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali e forniscano idonei strumenti compensativi.
Inoltre, l’eventuale richiesta di misure compensative e/o dispensative da adottare per l’esame dovrà essere predisposta usando il modulo al seguente link https://modulionline.unige.it/richiesta-adattamenti#no-back e dovrà quindi essere inviata al docente dell'insegnamento, al referente DIME ([email protected]) e al Settore servizi per l‘inclusione degli studenti con disabilità e con DSA ([email protected]) almeno sette giorni lavorativi prima della prova, come da linee guida presenti al link https://unige.it/disabilita-dsa/richiesta-servizi.

Discussione di argomenti trattati durante le lezioni a partire da due domande. Il colloquio è finalizzato ad accertare la comprensione del significato fisico e dell'interesse ingegneristico.

Per la preparazione dell'esame:
dispense dell'insegnamento a cura del docente e altro materiale disponibili sul sito AulaWeb relativo all'anno accademico specifico.
Per approfondimenti:
E. M. Greitzer, C. S. Tan, M. B. Graf, Internal Flow: Concepts and Applications, Ed. Cambridge University Press.
N. A. Cumpsty, Compressor Aerodynamics, Ed. Longman.
R. I. Lewis, Turbomachinery performance analysis, Ed. Arnold.
Le dispense dell’insegnamento, disponibili su Aulaweb, costituiscono il materiale didattico di riferimento per la preparazione dell’esame mentre gli altri testi indicati possono essere usati per l’approfondimento di specifici argomenti.
Gli studenti con DSA e gli studenti lavoratori possono contattare il docente per eventuali chiarimenti e per concordare modalità di fruizione del materiale compatibili con le proprie esigenze, nel rispetto degli obiettivi formativi dell'insegnamento.