Insegnamento LABORATORIO DI MACCHINE

Nome del corso Ingegneria meccanica
Codice insegnamento A003555
Curriculum Energia
CFU 8
Regolamento Coorte 2024
Erogato Erogato nel 2025/26
Erogato altro regolamento
Tipo insegnamento Opzionale (Optional)
Tipo attività Attività formativa integrata
Suddivisione

LABORATORIO DI SISTEMI DI PROPULSIONE

Codice A003557
CFU 4
Docente responsabile Carlo Nazareno Grimaldi
Docenti
  • Carlo Nazareno Grimaldi
Ore
  • 32 ore - Carlo Nazareno Grimaldi
Attività Affine/integrativa
Ambito Attività formative affini o integrative
Settore ING-IND/08
Tipo insegnamento Opzionale (Optional)
Lingua insegnamento Italiano
Contenuti Analisi dei sistemi di propulsione per la mobilità sostenibile, sia applicando metodologie sperimentali, sia utilizzando codici numerici che sulla base dei risultati sperimentali raccolti consentano una completa caratterizzazione del comportamento del propulsore, da un punto di vista sia delle prestazioni, sia del contenimento dei consumi energetici e dell’impatto ambientale.Analisi dei sistemi di propulsione per la mobilità sostenibile, sia applicando metodologie sperimentali, sia utilizzando codici numerici che sulla base dei risultati sperimentali raccolti consentano una completa caratterizzazione del comportamento del propulsore, da un punto di vista sia delle prestazioni, sia del contenimento dei consumi energetici e dell’impatto ambientale.
Testi di riferimento Appunti forniti a lezione - Guzzella, L., Sciarretta, A., Vehicle Propulsion Systems – Introduction to Modeling and Optimization. Springer, 2013, 10.1007/978-3-642-35913-2
Obiettivi formativi L'insegnamento rappresenta un corso di sistemi energetici a forte vocazione sperimentale e di simulazione numerica. L'obiettivo principale dell'insegnamento consiste nel fornire agli studenti competenze avanzate per l'analisi progettuale e di verifica di funzionamento dei componenti e dei sistemi energetici per la mobilità sostenibile. Le principali conoscenze acquisite saranno: - Analisi dei sistemi di propulsione: motori a combustione interna innovativi, powertrain ibridi ed elettrici. - Analisi delle problematiche di accoppiamento veicolo-powertrain, con particolare attenzione all’impatto energetico ed inquinante. - Analisi e ottimizzazione delle strategie di controllo powertrain con esecuzione del ciclo di omologazione veicolo.
Prerequisiti Gli argomenti trattati nel modulo richiedono di avere la capacità di risolvere semplici bilanci di massa ed energia e la capacità di risolvere semplici integrali e derivate.
Metodi didattici Il corso è organizzato nel seguente modo: - Lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso. - Lezioni nei laboratori di macchine.
Altre informazioni Niente
Modalità di verifica dell'apprendimento - prova orale - progetto/caso studio
Programma esteso Analisi energetica del veicolo: cinetica, potenziale, aerodinamica, rotolamento, inerzia. Modalità operative powertrain: trazione, frenata, veleggiamento. Powertrain basati su motori a combustione interna. Cenni storici, principi di funzionamento. Modellazione. Powertrain basati su motori a combustione interna (ICEs) innovativi, tipologie standard, confronto con soluzioni innovative a basso impatto ambientale con l’uso di combustibile di origine non fossile, come idrogeno, ammoniaca, metanolo, etanolo, accesi da accenditori innovativi (Plasma Assisted Igniters, PAI – PreChambers). Vantaggi e svantaggi delle diverse configurazioni, con diverse tipologie di tramissione (manuale, automatica, CVT). Metodologie sperimentali di analisi del comportamento dei propulsori, acquisizione ed elaborazione dei dati. Codici di simulazione numerica, con utilizzo dei dati raccolti. Analisi del comportamento di veicoli dotati dei propulsori analizzati.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile 7 - energia pulita e accessibile 11 - città e comunità sostenibili 13 - agire per il clima

LABORATORIO DI SISTEMI ENERGETICI

Codice A003556
CFU 4
Docente responsabile Giovanni Cinti
Docenti
  • Giovanni Cinti
Ore
  • 32 ore - Giovanni Cinti
Attività Affine/integrativa
Ambito Attività formative affini o integrative
Settore ING-IND/08
Tipo insegnamento Opzionale (Optional)
Lingua insegnamento Italiano
Contenuti Fondamenti dei sistemi energetici e analisi degli scenari energetici attuali.
Ruolo dell’idrogeno e delle celle a combustibile nelle politiche energetiche globali e locali.
Tecnologie per la produzione e l’utilizzo dell’idrogeno e di combustibili innovativi, con elementi di elettrochimica e analisi tecnico-operativa.
Modellazione termodinamica semplificata di celle a combustibile, elettrolizzatori e componenti ausiliari (balance of plant).
Metodi per la valutazione della sostenibilità ambientale ed economica delle tecnologie energetiche (LCSA e TEA).
Testi di riferimento Appunti forniti a lezione, pubblicazioni scientifiche condivise dal docente
Obiettivi formativi l corso fornisce le competenze per:
Analizzare scenari energetici e il ruolo dell’idrogeno nelle politiche energetiche.
Comprendere le tecnologie per la produzione e l’utilizzo dell’idrogeno e di combustibili innovativi.
Applicare tecniche di modellazione termodinamica e ottimizzazione di sistemi energetici.
Valutare la sostenibilità tecnico-economica e ambientale delle tecnologie studiate.
Prerequisiti Gli argomenti trattati nel modulo richiedono capacità di risolvere bilanci di massa ed energia, conoscenze di base dei sistemi energetici e la capacità base di utilizzare software.
Metodi didattici Il corso è organizzato nel seguente modo:
Lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso
Lezioni frontali nei laboratori di macchine.
Altre informazioni La frequenza è consigliata.
Modalità di verifica dell'apprendimento prova orale
progetto/caso studio
Programma esteso UNITA’ DIDATTICA 1: Richiami di sistemi energetici, analisi dello scenario energetico, il ruolo dell’idrogeno e delle celle a combustibile nelle politiche energetiche mondiali, EU e territoriali;
UNITA’ DIDATTICA 2: Studio delle tecnologie per la produzione e l’utilizzo dell’idrogeno e di combustibili innovativi. Elettrochimica di base, analisi di primo principio del componente, parametri operativi principali e relativo impatto sulla tecnologia.
UNITA’ DIDATTICA 3: Tecniche di modellazione termodinamica. Esempi di modellazione 0 dimensionale di celle a combustibile ed elettrolizzatori operanti con idrogeno e combustibili innovativi (ammoniaca, metanolo, biometano). Modellazione del balance of plant (compressori, scambiatori, miscelatori, reattore) e criteri di ottimizzazione (Pinch analysis).
UNITA’ DIDATTICA 4: Presentazione ed utilizzo di sistemi per la valutazione della sostenibilità dei sistemi energetici con esempi applicativi delle tecnologie studiate. Studio degli impatti di ciclo di vita (LCSA) degli impatti economici (TEA);
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile 7, 11, 13