Giuseppe ALTIERI | Principi di macchine ed impianti

Italiano

Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere e comprendere le nozioni di base sia della termodinamica, sia dei meccanismi di scambio termico e trasporto di massa e sia della meccanica del fluidi, necessarie per l'analisi delle macchine, degli impianti e delle trasformazioni relativamente alle macchine e agli impianti inerenti le operazioni unitarie e di supporto condotte nell’industria alimentare.Capacità di applicare conoscenza e comprensione: capacità di saper definire, analizzare ed interpretare criticamente dei semplici problemi di interesse pratico per la risoluzione dei problemi reali e per l’analisi dei processi produttivi.Autonomia di giudizio: capacità di saper scegliere, impostare ed applicare le leggi fondamentali più idonee sia della termodinamica, sia dei meccanismi di scambio termico e trasporto di massa e sia della meccanica del fluidi, per l'analisi di un determinato processo produttivo relativamente alle operazioni unitarie e di supporto condotte nell’industria alimentare ai fini della risoluzione dei problemi reali nella pratica professionale del tecnologo alimentare.Abilità comunicative: capacità di comunicare e schematizzare in maniera chiara, dettagliata e con linguaggio adeguato, i fenomeni fisici collegati, fare la loro analisi e presentare una possibile soluzione analizzando la convenienza di impiegare un determinato processo produttivo, anche con riferimento alle ricadute di risparmio energetico sul processo.Capacità di apprendimento: conoscere e saper utilizzare i principali testi di riferimento e le fonti bibliografiche scientifiche per recepire l’innovazione sviluppata a livello scientifico e per il costante aggiornamento scientifico e culturale personale.

È necessario possedere le seguenti conoscenze/abilità:concetti fondamentali di matematica;concetti fondamentali di fisica.

Il corso fornisce le nozioni di base necessarie per l'analisi delle macchine, degli impianti e delle trasformazioni relativamente alle macchine e agli impianti inerenti le operazioni unitarie e di supporto condotte nell’industria alimentare. Esso fornisce tutti gli elementi fondamentali sia della termodinamica, sia dei meccanismi di scambio termico e trasporto di massa e sia della meccanica del fluidi. Vengono fornite le conoscenze di base per la comprensione, analisi ed interpretazione critica di semplici problemi di interesse pratico per la risoluzione dei problemi reali e per l’analisi dei processi produttivi.

Il corso è suddiviso in 3 blocchi didattici (BD) riguardanti la fisica e la termodinamica dei sistemi fisici, il moto dei fluidi, il trasporto di massa e lo scambio termico, con esercitazioni numeriche su applicazioni e/o casi studio.BD1 – Fisica e termodinamica dei sistemi (20h+8h esercitazione)grandezze fisiche, unità di misura, cenni sull'errore di misuradefinizione di sistema e suo statodensità, concentrazione, contenuto d'acquacalore, temperatura, pressione ed entalpiaequazione di stato e legge dei gas perfettidiagramma di stato dell'acquaconservazione della massa e bilanci di massatermodinamica, leggi della termodinamicaenergia, bilancio dell'energia per sistemi chiusi e sistemi apertibilancio dell'energia totale e potenzamacchine termiche, ciclo di Carnot, macchine frigorifereutilizzo dei grafici pressione-entalpia per i gas reali, ciclo di una macchina frigoriferautilizzo dell'energia nelle industrie alimentariproprietà dell'aria secca e del vapore d'acqua, proprietà delle miscele aria-vaporediagramma psicrometricoBD2 - Moto dei fluidi e trasporto di massa (10h+4h esercitazione)l'analisi dimensionaleproprietà dei liquidi, densità, viscosità, l'equazione di continuitànumero di Reynolds, forze di attrito nei fluidi viscosiequazione di Bernoullibilancio dell'energia per fluidi in moto stazionariomisura del flusso e della viscositàcaratteristiche di flusso per fluidi non newtonianitrasporto di materiale solidoprocessi di diffusioneBD3 - Scambio termico (10h+4h esercitazione)proprietà termiche dei prodotti alimentarimodalità di scambio termicotrasporto di calore stazionariovalutazione del coefficiente di scambio termico globaleproblema del “fouling”trasporto di calore non stazionariodefinizione del numero di Biot nei problemi di scambio termicoriscaldamento ohmico e riscaldamento a microonde

Il corso prevede 56 ore di didattica tra lezioni ed esercitazioni. In particolare sono previste 40 ore di lezioni frontali in aula e 16 ore di esercitazioni di calcolo guidato in aula ed eventualmente in laboratorio.

L’obiettivo della prova d’esame consiste nella verifica del livello di raggiungimento degli obiettivi formativi come precedentemente esposti. La prova di esame consiste nella preparazione di un elaborato scritto di approfondimento su di un argomento, preventivamente concordato con il docente, trattato durante il corso e nella sua discussione orale in sede di esame, l’argomento discusso rappresenta il punto di partenza per ampliare la discussione orale interessando i vari argomenti discussi e trattati durante il corso al fine di verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi da parte dello studente.

Il materiale didattico di riferimento è costituito da appunti selezionati da testi di riferimento e forniti agli studenti, integrati con materiale didattico prodotto dal docente. Anche il contenuto delle esercitazioni numeriche viene riportato in dispense fornite agli studenti. Tutto il materiale didattico viene fornito puntualmente agli studenti mediante condivisione in una cartella web condivisa.I testi consigliati, da utilizzare e consultare per ulteriori approfondimenti sugli argomenti trattati nel corso, sono i seguenti:Singh R.P., Heldman D.R., 2015, Principi di Tecnologia Alimentare, Zanichelli, Casa Editrice Ambrosiana;Sharma S.K., Mulvaney S.J., Rizvi S.S.H., 2000, Food process engineering: theory and laboratory experiments, Wiley-Interscience, John Wiley & Sons, Inc., New York, USA;Valentas K.J., Rotstein E., Singh R.P., 1997, Handbook of Food Engineering Practice, CRC Press LLC, 2000 Corporate Blvd., N.W., Boca Raton, FL, USA.

All’inizio del corso, dopo aver descritto obiettivi, programma e metodi di verifica/esame, viene raccolto l’elenco degli studenti che intendono frequentare assiduamente il corso e partecipare alle esercitazioni, corredato di nome, cognome, matricola ed e-mail. Il docente mette a disposizione degli studenti il materiale didattico al termine di ciascuna lezione attraverso cartelle condivise tramite web alle quali gli studenti stessi hanno accesso.Oltre all’orario di ricevimento settimanale, il docente e? disponibile in ogni momento per un contatto con gli studenti sia presso il proprio studio che attraverso la propria e-mail.Orario di ricevimento: martedì dalle 15.00 alle 17.00 e mercoledì dalle 15.00 alle 17.00 presso il proprio ufficio al 3° piano ex Dip. DITEC (edificio 2A del Campus di Macchia Romana).