ID:
503297
Durata (ore):
23
CFU:
3
SSD:
MECCANICA DEL VOLO
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (03/03/2025 - 13/06/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso è suddiviso in due moduli indipendenti: Impianti Idroelettrici e Impianti Eolici. Tali moduli sono equivalenti in termini di ore di didattica frontale ed equipollenti ai fini della valutazione finale.
Impianti Idroelettrici:
Al termine del corso lo studente acquisirà le seguenti conoscenze: produzione di energia idroelettrica in Italia e nel mondo; principi basilari di funzionamento e di calcolo della produzione delle principali tipologie di impianto; impatto ambientale degli impianti idroelettrici (cenni); turbine idrauliche (cenni); opere di sbarramento (cenni).
Al termine del corso lo studente sarà inoltre in grado di applicare le conoscenze acquisite per effettuare: calcolo di massima della capacità di un serbatoio per differenti scenari gestionali e determinazione della regola di gestione per capacità assegnata; calcolo di massima della produttività di differenti tipologie di impianto (a serbatoio ad alta caduta, ad acqua fluente a bassa ed alta caduta); predimensionamento di una turbina idraulica (diametro della ruota e sua velocità di rotazione) per assegnate portata e salto, verifica a cavitazione di turbine a reazione.
Impianti Eolici:
L’insegnamento ha come obiettivo principale quello di fornire un’introduzione al settore dell’energia eolica. I risultati d’apprendimento sono i seguenti:
• Comprensione del ruolo dell’eolico nel processo di decarbonizzazione della società;
• Comprensione del funzionamento aerodinamico di base di una turbina eolica a asse orizzontale e del massimo limite fisico (limite di Betz);
• Comprensione delle strategie di regolazione di potenza di una turbina eolica ad asse orizzontale;
• Comprensione qualitativa dei carichi agenti su un aerogeneratore e della progettazione strutturale;
• Comprensione del principio di funzionamento di una turbina ad asse verticale;
• Comprensione del principio operativo di un airborne wind energy system;
• Comprensione della dimensione economica dell’eolico
• Comprensione dell’impatto ambientale di una turbina
Impianti Idroelettrici:
Al termine del corso lo studente acquisirà le seguenti conoscenze: produzione di energia idroelettrica in Italia e nel mondo; principi basilari di funzionamento e di calcolo della produzione delle principali tipologie di impianto; impatto ambientale degli impianti idroelettrici (cenni); turbine idrauliche (cenni); opere di sbarramento (cenni).
Al termine del corso lo studente sarà inoltre in grado di applicare le conoscenze acquisite per effettuare: calcolo di massima della capacità di un serbatoio per differenti scenari gestionali e determinazione della regola di gestione per capacità assegnata; calcolo di massima della produttività di differenti tipologie di impianto (a serbatoio ad alta caduta, ad acqua fluente a bassa ed alta caduta); predimensionamento di una turbina idraulica (diametro della ruota e sua velocità di rotazione) per assegnate portata e salto, verifica a cavitazione di turbine a reazione.
Impianti Eolici:
L’insegnamento ha come obiettivo principale quello di fornire un’introduzione al settore dell’energia eolica. I risultati d’apprendimento sono i seguenti:
• Comprensione del ruolo dell’eolico nel processo di decarbonizzazione della società;
• Comprensione del funzionamento aerodinamico di base di una turbina eolica a asse orizzontale e del massimo limite fisico (limite di Betz);
• Comprensione delle strategie di regolazione di potenza di una turbina eolica ad asse orizzontale;
• Comprensione qualitativa dei carichi agenti su un aerogeneratore e della progettazione strutturale;
• Comprensione del principio di funzionamento di una turbina ad asse verticale;
• Comprensione del principio operativo di un airborne wind energy system;
• Comprensione della dimensione economica dell’eolico
• Comprensione dell’impatto ambientale di una turbina
Prerequisiti
Impianti Idroelettrici:
Si presuppone la conoscenza dei fondamenti di idraulica, idrologia e, possibilmente, delle macchine idrauliche
Impianti Eolici:
Fondamenti di analisi matematica, fisica e fluidodinamica.
Si presuppone la conoscenza dei fondamenti di idraulica, idrologia e, possibilmente, delle macchine idrauliche
Impianti Eolici:
Fondamenti di analisi matematica, fisica e fluidodinamica.
Metodi didattici
Impianti Idroelettrici:
Lezioni frontali ed esercitazioni in aula. Esercizi tipo forniti dal docente da risolvere mediante utilizzo di fogli di calcolo.
Impianti Eolici:
Lezione frontale tramite slides, messe a disposizione degli studenti su KIRO.
Esercitazione in preparazione all’esame finale.
Lezioni frontali ed esercitazioni in aula. Esercizi tipo forniti dal docente da risolvere mediante utilizzo di fogli di calcolo.
Impianti Eolici:
Lezione frontale tramite slides, messe a disposizione degli studenti su KIRO.
Esercitazione in preparazione all’esame finale.
Verifica Apprendimento
Impianti Idroelettrici:
Prova orale della durata di circa mezz’ora, con discussione delle esercitazioni e delle eventuali ricerche supplementari svolte dal candidato (è sollecitato al riguardo il lavoro di gruppo).
Impianti Eolici:
La valutazione finale si basa su:
• Report di gruppo (max 3 studenti) su tema a scelta inerente al corso. Il tema è da accordare con il docente tramite la definizione di una scheda metodologica. Il report pesa 60% del voto finale.
• Presentazione del report + discussione orale. La discussione orale pesa 40% del voto finale.
Prova orale della durata di circa mezz’ora, con discussione delle esercitazioni e delle eventuali ricerche supplementari svolte dal candidato (è sollecitato al riguardo il lavoro di gruppo).
Impianti Eolici:
La valutazione finale si basa su:
• Report di gruppo (max 3 studenti) su tema a scelta inerente al corso. Il tema è da accordare con il docente tramite la definizione di una scheda metodologica. Il report pesa 60% del voto finale.
• Presentazione del report + discussione orale. La discussione orale pesa 40% del voto finale.
Testi
Impianti Idroelettrici:
Dispense, esercizi, siti internet di interesse, titoli di articoli scientifici per effettuare ulteriori approfondimenti sono distribuiti dal docente per posta elettronica.
Impianti Eolici:
Bibliografia di base:
• J. F. Manwell, J. G. McGowan, A. L. Rogers, “Wind Energy Explained: Theory, Design and Application”, John Wiley & Sons, Ltd, April 2002, ISBN 978-0471499725.
• Martin O. L. Hansen, “Aerodynamics of Wind Turbines” , Earthscan Publications Ltd., January 2001, ISBN 978-1902916064.
• F. Trevisi, “Conceptual design of windplanes”, PhD thesis 2024
Per tutte le lezioni verranno fornite le slides relative agli argomenti trattati durante il corso.
Dispense, esercizi, siti internet di interesse, titoli di articoli scientifici per effettuare ulteriori approfondimenti sono distribuiti dal docente per posta elettronica.
Impianti Eolici:
Bibliografia di base:
• J. F. Manwell, J. G. McGowan, A. L. Rogers, “Wind Energy Explained: Theory, Design and Application”, John Wiley & Sons, Ltd, April 2002, ISBN 978-0471499725.
• Martin O. L. Hansen, “Aerodynamics of Wind Turbines” , Earthscan Publications Ltd., January 2001, ISBN 978-1902916064.
• F. Trevisi, “Conceptual design of windplanes”, PhD thesis 2024
Per tutte le lezioni verranno fornite le slides relative agli argomenti trattati durante il corso.
Contenuti
Impianti Idroelettrici:
Impianti idroelettrici e relativa produzione di energia in Italia e nel mondo; principi basilari di sfruttamento di un bacino idrografico ai fini della produzione di energia idroelettrica (con riferimento a uno specifico bacino imbrifero delle alpi lombarde); principi basilari di funzionamento e di calcolo della produzione delle principali tipologie di impianto (a serbatoio ad alta caduta, ad acqua fluente sia ad alta che a bassa caduta); impatto ambientale degli impianti idroelettrici (cenni); principi basilari di funzionamento delle turbine idrauliche (cenni); opere di sbarramento (cenni).
Impianti Eolici:
• Introduzione all’eolico, panoramica storia e proiezioni per gli obiettivi di decarbonizzazione;
• Aerodinamica delle turbine eoliche ad asse orizzontale: 1D momentum theory e Blade Element Momentum theory.
• Cenni di regolazione, carichi e progettazione strutturale delle turbine eoliche ad asse orizzontale
• Introduzione alle turbine ad asse verticale: panoramica dei concetti e equazioni di potenza
• Introduzione all’airborne wind energy: panoramica dei concetti e equazioni di potenza.
• Cenni di economia e impatto ambientale
Impianti idroelettrici e relativa produzione di energia in Italia e nel mondo; principi basilari di sfruttamento di un bacino idrografico ai fini della produzione di energia idroelettrica (con riferimento a uno specifico bacino imbrifero delle alpi lombarde); principi basilari di funzionamento e di calcolo della produzione delle principali tipologie di impianto (a serbatoio ad alta caduta, ad acqua fluente sia ad alta che a bassa caduta); impatto ambientale degli impianti idroelettrici (cenni); principi basilari di funzionamento delle turbine idrauliche (cenni); opere di sbarramento (cenni).
Impianti Eolici:
• Introduzione all’eolico, panoramica storia e proiezioni per gli obiettivi di decarbonizzazione;
• Aerodinamica delle turbine eoliche ad asse orizzontale: 1D momentum theory e Blade Element Momentum theory.
• Cenni di regolazione, carichi e progettazione strutturale delle turbine eoliche ad asse orizzontale
• Introduzione alle turbine ad asse verticale: panoramica dei concetti e equazioni di potenza
• Introduzione all’airborne wind energy: panoramica dei concetti e equazioni di potenza.
• Cenni di economia e impatto ambientale
Lingua Insegnamento
Italiano
Altre informazioni
Impianti Idroelettrici:
Ricevimento presso lo studio del docente, su appuntamento da richiedersi via posta elettronica a:
paolo.espa@unipv.it
Impianti Eolici:
-
Ricevimento presso lo studio del docente, su appuntamento da richiedersi via posta elettronica a:
paolo.espa@unipv.it
Impianti Eolici:
-
Corsi
Corsi (2)
ELECTRICAL ENGINEERING
Laurea Magistrale
2 anni
INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO
Laurea Magistrale
2 anni
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Persone
Persone (2)
Docente
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