nformazioni generali
- Anno di corso: 1°
- Semestre: 2°
- CFU: 6
Docente responsabile
Ivano PETRACCI
Obiettivi del Corso
Approfondimento degli aspetti specialistici della termodinamica, dello scambio termico e della fluidodinamica, necessari per la progettazione termofluidodinamica ed entropica attraverso il secondo principio della termodinamica. Completamento con l’analisi e la valutazione termoeconomica dei progetti.
Prerequisiti
Corsi di Fisica Tecnica.
Programma del corso
Criteri progettuali col secondo Principio della Termodinamica
Generazione di entropia e distruzione di exergia: generalità.
Analisi di minimizzazione della generazione di entropia in termofluidodinamica e nello scambio termico.
Generazione di entropia nei flussi di fluidi.
Generazione di entropia nello scambio conduttivo e convettivo.
Tecniche di aumento dello scambio termico.
Nuovi parametri entropici per il progetto di scambiatori di calore.
Sistemi di immagazzinamento. Impianti di potenza. Impianti frigoriferi. Criogenia.
Analisi e valutazione termoeconomica
Concetti di base dell’analisi energetica ed exergetica.
Impianti di cogenerazione.
Costi. Variabili termoeconomiche. Valutazione termoeconomica. Valutazione di progetto
Testi di riferimento
Dispense fornite dal docente.
A. Bejan, Entropy Generation Minimization (EGM), CRC, 1996.
A. Bejan, G. Tsatsaronis and M. Moran, Thermal Design and Optimization (TDO), Wiley, 1996
Modalità di Esame
L’esame del corso prevede una prova orale e la presentazione di un progetto assegnato nel periodo di lezione.
Energetica
Aim of the Course
The main goal of the course is to introduce advanced topics in Thermodynamics, Fluid Dynamics and Heat Transfer, useful for design criteria according to the Second Law of Thermodynamics.
Contents
Design criteria according to the second law of thermodynamics
Thermodynamics concepts and laws
Entropy generation and exergy destruction: basic concepts and the Gouy-Stodola theorem.
Characteristic features of irreversible systems and processes in thermofluid dynamics and heat transfer.
Entropy generation in fluid flow
Entropy generation in convective and conductive heat transfer.
Heat transfer augmentation techniques and entropy generation rate.
Three-part structure of heat exchanger irreversibility: flow imbalance, pressure drop and finite temperature difference. Entropy minimization in insulation system. Entropy minimization in storage system. Power generation and entropy minimization. Refrigeration and entropy minimization.
Thermoeconomic analysis and evaluation
Basic concepts in energetic and exergetic analysis.
The case study: a cogeneration power plant.
Economic analysis. Fundamentals of thermoeconomics and thermoeconomic variables.
Thermoeconomic evaluation. Thermoeconomic optimization.
Text Books
Lecture notes.
A. Bejan, Entropy Generation Minimization (EGM), CRC, 1996.
A. Bejan, G. Tsatsaronis and M. Moran, Thermal Design and Optimization (TDO), Wiley, 1996
Examination Procedures
The exam consists of an oral examination and a discussion on an application project that is assigned during the course.
