INFORMAZIONI SU

Trasmissione del calore

Programma dell'insegnamento di Trasmissione del calore - cdl magistrale in Ingegneria Gestionale

Docente

prof. Stefano DEL GIUDICE

Crediti

6 CFU

Obiettivi formativi specifici

Il corso intende fornire agli allievi le conoscenze necessarie per comprendere i fenomeni di trasmissione del calore per conduzione, convezione ed irraggiamento e per studiare i processi di scambio termico che hanno luogo in componenti, apparecchiature e sistemi di interesse tecnico.

Competenze acquisite

- Modellizzazione dei processi di scambio termico per conduzione in regime stazionario e transitorio.
- Modellizzazione dei processi di scambio termico per convezione forzata e naturale.
- Progettazione termica degli scambiatori di calore.
- Modellizzazione dei processi di scambio termico per irraggiamento.

Programma

Modalità di scambio termico: conduzione, convezione ed irraggiamento; conduttività termica; materiali isolanti (7 ore).
Equazioni della conduzione termica: Equazioni della conduzione in due dimensioni, per i regimi stazionario e transitorio. Condizioni al contorno ed iniziali (3 ore).
Conduzione in regime stazionario: analogia elettrica;geometrie piane e cilindriche monodimensionali; superfici alettate; generazione interna di calore; fattori di forma per geometrie multidimensionali (11 ore).
Conduzione in regime transitorio: resistenza interna trascurabile; geometrie monodimensionali con resistenza interna ed esterna non trascurabili; corpo semi-infinito con temperatura superficiale variabile nel tempo (a gradino o periodicamente); estensione dell'analisi a geometrie multidimensionali (8 ore).
Convezione forzata esterna:  equazioni dello strato limite (di continuità, della quantità di moto e dell'energia); criteri di similitudine, numeri di Nusselt, Reynolds e Prandtl; effetti della turbolenza; calcolo dei coefficienti di scambio termico in deflussi esterni senza e con ricircolazione (11 ore).
Convezione forzata interna: campo di moto e campo termico all'interno di tubi e condotti; fenomeni di imbocco; calcolo dei coefficienti di scambio termico in deflussi all'interno di tubi e condotti (4 ore).
Convezione naturale: Eeuazioni della convezione naturale lungo una parete piana verticale in regime laminare; criteri di similitudine, numeri di Grashof e Rayleigh; calcolo dei coefficienti di scambio termico (4 ore).
Scambiatori di calore: tipologie, bilancio termico ed andamenti della temperatura; differenza di temperatura media logaritmica; fattore di riduzione per scambiatori a passaggi multipli ed a correnti incrociate; efficienza (5 ore).
Irraggiamento: intensità della radiazione, poteri emissivi, irradiazione e radiosità; radiazione del corpo nero; comportamento di superfici reali (4 ore).
Scambio termico radiativo: fattori di vista; scambio termico radiativo tra superfici nere e tra superfici grigie formanti una cavità; analogia elettrica.
Esercitazioni (10 ore).

Bibliografia

- Comini, G. e Cortella, G., Fondamenti di trasmissione del calore, 3a ed., SGEditoriali, Padova, 2008.

Modalità d'esame

prova scritta e orale