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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA AEROSPAZIALE
Insegnamento
CONTROLLO TERMICO DEI VEICOLI SPAZIALI
IN02119755, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2018/19

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
INGEGNERIA AEROSPAZIALE (Ord. 2014)
IN0526, ordinamento 2014/15, A.A. 2019/20
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Curriculum SPAZIALE [002PD]
Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese THERMAL CONTROL OF AEROSPACE VEHICLES
Sito della struttura didattica http://ias.dii.unipd.it/
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII)
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile MICHELE DE CARLI ING-IND/10

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative ING-IND/10 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 6.0 48 102.0

Calendario
Inizio attività didattiche 02/03/2020
Fine attività didattiche 12/06/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2019

Commissioni d'esame
Nessuna commissione d'esame definita

Syllabus
Prerequisiti: Fisica Tecnica: termodinamica e trasmissione del calore (conduzione, convezione, radiazione)
Conoscenze e abilita' da acquisire: Conoscenze e abilita' da acquisire:
- Conoscenza dei processi di trasporto di calore e massa con aria umida
- Conoscenza dei processi di scambio termico in ambito aerospaziale
- Conoscenza delle termiche di controllo termico in ambito aerospaziale.
Modalita' di esame: Prova scritta: esercizi numerici e domande di teoria
Criteri di valutazione: Capacità di presentazione e conoscenza degli argomenti svolti a lezione.
Contenuti: TERMODINAMICA DELL'ARIA UMIDA
Grandezze caratteristiche: temperatura, umidità specifica, umidità relativa, temperatura di rugiada, temperatura a bulbo bagnato
Diagrammi di stato (diagrammi psicrometrici h-x e x-h)
Trasformazioni: miscelazione adiabatica, saturazione adiabatica, umidificazione a vapore, raffreddamento e riscaldamento sensibile, raffreddamento con deumidificazione

TRASMISSIONE DEL CALORE
Superfici alettate: risoluzione del problema in presenza di gas o liquido in convezione forzata o in presenza di scambi per radiazione.
Regime variabile: corpi a resistenza interna trascurabile e scambio termico in convezione forzata o per radiazione. Metodo numerico.
Scambio termico per radiazione dei gas di combustione. Gas serra e buco dell’ozono.
Verifica termica ed idraulica di scambiatori gas-gas.
Scambio termico con cambiamento di fase: Deflusso bifase gas-liquido in tubo verticale ed orizzontale, perdite di carico, vaporizzazione in liquido stagnante ed in tubo, condensazione.
Scambio termico in micro strutture: esempio di raffreddamento dell’ elettronica.

LIQUEFAZIONE DEI GAS E REFRIGERAZIONE CRIOGENICA
Espansione Joule Thomson
Liquefazione dei gas criogenici: Processo Linde, Processo Claude (Collins cenni)
Ciclo Stirling criogenico, macchina Philips per la liquefazione di gas criogenici.

CONTROLLO TERMICO IN AMBIENTE AEROSPAZIALE:
- Controllo ambientale della cabina di un velivolo. Cicli Brayton-Joule inversi: bootstrap, three-four wheels, sistemi di deumidificazione a diversi livelli di pressione, abbattimento dell’ozono.
- Bilanci in ambiente spaziale. Carichi termici ambientali sui veicoli spaziali (radiazione solare, albedo, IR emessa dalla terra etc.).
- Superfici selettive, degradazione delle superfici
- Materiali isolanti ed isolamento multistrato, barriere al vapore,
- Tubi di calore, ‘capillary pumped loops’, ‘loop heat pipes’,
- Raffreddatori termoelettrici, effetto Peltier ed applicazioni per il controllo termico dell’elettronica
- Materiali a cambiamento di fase, accumuli
- Circuiti a due scambiatori con pompa.
- Radiatori
- Conversione fotovoltaica, celle fotovoltaiche
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali basate su dispense preventivamente fornite agli studenti.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Dispense delle lezioni in formato elettronico.
Testi di riferimento:

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Problem based learning
  • Questioning

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Industria, innovazione e infrastrutture