MOTORI ALTERNATIVI A COMBUSTIONE INTERNA - Classificazione dei motori alternativi a combustione interna. Richiami sul rendimento limite, sul rendimento termodinamico interno e sul rendimento organico. Combustione a volume e a pressione costante. - Cenni sui Biocombustibili. - Alimentazione dell'aria. - Riempimento nei motori a 4T: generalità, analisi dell’apparato di distribuzione. Riempimento nei motori a 2T: generalità, analisi del processo di lavaggio. - Alimentazione del combustibile nei motori ad accensione comandata. Carburatore elementare. - Alimentazione del combustibile nei motori ad accensione per compressione. Requisiti in termini di polverizzazione e di penetrazione del getto. Sistemi di iniezione. Common rail. – Cenni alla sovralimentazione - Combustione - Generalità: velocità di reazione e temperatura di accensione. Sviluppo normale della combustione. - Combustione nei motori ad accensione comandata - Numero di ottano. La combustione nei motori ad accensione spontanea. Numero di cetano. Cenni sulla polverizzazione e penetrazione del combustibile iniettato, turbolenza e moti di trascinamento della carica. - Emissioni di inquinanti: effetti nocivi, meccanismi di formazione, influenza dei parametri di funzionamento. - Applicazione numerica per la valutazione del rilascio termico nei MCI-SI; - Applicazione numerica per la determinazione del ciclo limite di un MCI-SI; - Applicazione numerica per il calcolo delle emissioni inquinanti di un MCI. I motori ibridi.

LA PROGETTAZIONE FLUIDODINAMICA DELLE TURBINE EOLICHE • Caratteristiche degli impianti motori eolici Introduzione. La classificazione delle turbine eoliche. Specificità degli impianti motori eolici. L’energia eolica. Taglie di potenza. • Modelli fluidodinamici del rotore. Analisi aerodinamica dei profili alari. Caratteristiche geometriche dei profili alari. I coefficienti di potenza e resistenza. Analisi fluidodinamica del rotore. Rappresentazione dei triangoli di velocità. Analisi delle forze. • Modelli matematici per il calcolo delle prestazioni. Introduzione. La Blade Element Momentum (BEM) Theory per macchine ad asse verticale. La procedura iterativa per la soluzione finale. I coefficienti d’induzione assiale. Analisi delle prestazioni: potenza e coefficiente di potenza. Confronto con dati sperimentali. Applicazione numerica sulle turbine eoliche ad asse verticale. Le prestazioni durante il funzionamento in “off design”. La Blade Element Momentum (BEM) Theory per macchine ad asse orizzontale. La procedura iterativa per la soluzione finale. I coefficienti d’induzione assiale. E tangenziale. Analisi delle prestazioni: potenza e coefficiente di potenza. Confronto con dati sperimentali. Applicazione numerica sulle turbine eoliche ad asse orizzontale. Le prestazioni durante il funzionamento in “off design”. -Applicazione Numerica per la progettazione fluidodinamica di una turbina eolica ad asse orizzontale; -Applicazione Numerica per la progettazione fluidodinamica di una turbina eolica ad asse verticale.

LA PROGETTAZIONE FLUIDODINAMICA DELLE GALLERIE DEL VENTO SUBSONICHE • Generalità sulle gallerie del vento. Introduzione. Cenni alle tipologie di gallerie del vento: Gallerie del vento sub soniche, supersoniche, ipersoniche. Gallerie del vento a circuito aperto ed a circuito chiuso. Gallerie del vento per applicazioni terrestri ed aeronautiche. Profili di velocità in camera di prova. • I componenti di una galleria del vento subsonica. Il convergente. La camera di prova. Il divergente. I deviatori di flusso angolari. Il ventilatore. La camera di calma. La struttura con celle a nido d’ape (honeycomb) per il raddrizzamento del flusso. Le griglie per l’abbattimento del livello di turbolenza. • La progettazione fluidodinamica. Valutazione delle perdite di carico nei vari componenti della galleria del vento. Andamento della pressione statica all’interno della galleria del vento. La pressione statica cumulativa all’interno della galleria del vento. L’efficienza energetica di una galleria del vento (Energy Ratio). La scelta della macchina aeraulica. Macchine operatrici assiali.

[1] J.B. Heywood: "Internal combustion engine fundamentals", Mc Graw Hill
[2] G.Ferrari: "Motori a Combustione Interna", Società Editrice Esculapio
[3] Battisti L.: Gli impianti motori eolici, Green Place Energies
[4] Sphera DA, editor. Wind turbine technology: fundamental concepts of wind turbine engineering.
[5] Barlow, Rae, Pope: Low Speed Wind Tunnel Testing. John Wiley & Sons, Inc. Third Edition

[6]G.Ferrari: "Internal Combustion Engines", Società Editrice Esculapio