4H - ISIS Lorenzo Mossa

ISTITUTO STATALE DI ISTRUZIONE SUPERIORE “L. MOSSA
PROGRAMMA DIDATTICO A.S. 2014-2015 LOGISTICA E TRASPORTI
DOCENTE: PROF. LECCA PAOLO MATERIA: MECCANICA
PROGRAMMA DIDATTICO
ANNO SCOLASTICO
2014 – 2015
MATERIA:
MECCANICA E MACCHINE
classi:
IV H
DOCENTE: Prof. Paolo Lecca
ISTITUTO STATALE DI ISTRUZIONE SUPERIORE “L. MOSSA
PROGRAMMA DIDATTICO A.S. 2014-2015 LOGISTICA E TRASPORTI
DOCENTE: PROF. LECCA PAOLO MATERIA: MECCANICA
MESI DI SETTEMBRE OTTOBRE NOVEMBRE DICEMBRE
• A- Idrostatica
o Principali proprietà dei fluidi (densità, peso specifico, viscosità, comprimibilità e
dilatabilità)
o Nozione di liquido reale e liquido ideale.
o La pressione idrostatica e diagramma delle pressioni;
o Principio di Pascal e dei vasi comunicanti;
o Recipienti in pressione e relativi diagrammi delle pressioni;
o Piezometro, manometro e manometro differenziale.
• B- Idrodinamica e meccanica dei fluidi
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•
Classificazione del moto secondo la teoria euleriana;
linea e tubo di flusso;
equazione di continuità;
richiamo del principio di conservazione delll’energia;
teorema di Bernoulli,
pressione statica e pressione dinamica;
conversione dell’energia cinetica in energia statica e concetto di pressione di
ristagno;
tubo di Pitot, piezometro, manometro e manometro differenziale;
tubo di venturi:
principio di funzionamento della sonda anemometrica a tubo di Pitot;
il principio di funzionamento delle sonda anemometrica a tubo di Venturi;
strumenti a capsula aneroide: l’anemometro ed il variometro (lettura dello strumento
ed interpretazione del dato) ;
Comportamento dell’aria in regime subsonico e supersonico;
Nozioni di aerodinamica generale
Resistenza aerodinamica
o Diagramma delle velocità intorno ad un corpo immerso in un flusso subsonico:
profilo di velocità e diagramma delle pressioni; (caso della sfera e caso di un profilo
alare);
o Analisi delle velocità intorno ad un corpo immerso in un flusso subsonico non
viscoso (Resistenza di forma e portanza);
o Caso del fluido viscoso (resistenza d’attrito);
o Resistenza di profilo;
o Cenno alla teoria della similitudine aerodinamica e numero di Reynolds;
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o Evoluzione dello strato limite in una lastra piana e numero di Reynolds critico;
o Parametri globali: coefficiente di resistenza di profilo, di forma e di attrito;
o Condizione di equilibrio dinamico del profilo alare in condizioni di moto stazionario
nella direzione del moto;
• Sostentazione aerodinamica
o Comportamento della lamina piana e della lamina curva:
analisi fluodinamica intuitiva;
parametri globali di resistenza e portanza;
nozione di centro di pressione
efficienza del profilo;
o Profilo alare:
definizione delle caratteristiche geometriche;
Curve caratteristiche a velocità costante Cr/α e Cp/α (andamento e ordini di
grandezza);
Il momento aerodinamico: richiamo del concetto di riduzione ad un punto di un
sistema di forze e del concetto di momento di trasporto – espressione del momento
sulla base di parametri globali – espressioni calcolo dei coefficienti di momento;
grafici Cp/Cma (coeff. portanza/coeff. momento)
determinazione del centro di pressione
influenza del numero di Reynolds sull’andamento delle curve caratteristiche Cr/α e
Cp/α − condizione di stallo;
MESE DI GENNAIO
o
o Il solido alare:
dimensioni caratteristiche e classificazione dei tipi geometrici d’ala;
o Altri parametri: allungamento alare, corda media geometrica e aerodinamica;
o Calcolo del coefficiente di portanza e di resistenza – coefficiente di Ostwald;
o Grafico dei coefficienti di portanza e di resistenza - e confronto fra ali a diverso
allungamento - considerazioni sull’efficienza e costruzione grafica del diagramma
polare;
o Teoria circolatoria della portanza
o L’effetto Magnus;
o Cenno alla teoria dei vortici:
enunciato del teorema di Kutta-Joukowski
analisi qualitativa di un vortice e nozione di velocità indotta e di tubo vorticoso
cenno alla teoria di Pandtl: i vortici a staffa e
o La resistenza indotta, il coefficiente di resistenza indotta e la resistenza totale;
MESI DI FEBBRAIO- MARZO
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• A- la produzione e trasformazione di energia
• Termodinamica
o Definizioni di densità, massa volumica, peso specifico, temperatura, pressione
relativa, pressione assoluta e relative unità di misura nel sistema S.I. e S.T..
o Scala delle temperature assolute e scala Celsius;
o Stato fisico della materia (solido, liquido, aeriforme)
o Leggi dei gas perfetti:
Prima e seconda legge di Gay-Lussac;
Legge di Boyle-Mariotte;
Equazione caratteristica dei gas perfetti;
Legge di Avogadro;
Legge di Dalton.
o Stato fisico dei gas e sua rappresentazione nel piano P/V;
o Concetto di trasformazione termodinamica;
o Trasformazione isobara e lavoro di dilatazione;
o Trasformazione isocora ed energia interna;
o Primo principio della termodinamica;
o Trasformazione isoterma, adiabatica e politropica;
o Rappresentazione del lavoro nel piano P/V:
o Il ciclo termodinamico e secondo principio della termodinamica
o Ciclo Otto ideale: descrizione, parametri caratteristici e rendimento
o Ciclo Diesel ideale: parametri caratteristici e rendimento
o Confronto fra ciclo Otto e Diesel, considerazioni su rendimento
o Ciclo Brayton ideale: parametri caratteristici e rendimento
• La composizione dell’aria ed il processo di combustione:
o Cenni sulla chimica della combustione: combustione del carbonio; dell’ossido di
carbonio, del metano, dell’idrogeno, dello zolfo (formule chimiche di combustione
completa ed incompleta).
o Rapporto aria /combustibile stechiometrico, in eccesso e difetto d’aria – prodotti
della combustione; campo di infiammabilità, temperatura di accensione;
o Tempi della combustione: nozione di deflagrazione e di detonazione (o esplosione)
o Potere calorifico inferiore e superiore;
o Numero di ottano e numero di cetano;
• I propulsori aeronautici:
o Motore a combustione interna con accensione comandata:
o Componenti principale del motore: cilindro, pistone, testata, valvole e candela;
o Ciclo limite nel motore a quattro tempi e confronto col ciclo ideale; Ausiliari del
motore: distribuzione, accensione, alimentazione, lubrificazione, raffreddamento.
o Funzionamento i difetto ed in eccesso d’aria;
o Ciclo limite nel motore a due tempi e confronto col ciclo ideale;
o Motore a combustione interna con accensione per compressione:
o Componenti principale del motore: cilindro, pistone, testata, valvole;
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o Ciclo limite nel motore a quattro tempi e confronto col ciclo ideale;
o Ausiliari del motore: distribuzione, alimentazione e iniezione, lubrificazione,
raffreddamento;
o Curve caratteristiche dei motori a c.i. al suolo: coppia, e potenza, rendimento e
consumo specifico influenza del rapporto aria combustibile sulle prestazioni del
motore;
o Cenni sulla variazione delle prestazioni in quota di aria standard internazionale:
Funzionamento del motore semplice in quota;
Rimedi alla diminuzione di potenza in quota:
• Quota di adattamento;
• Motori alleggeriti;
• Motori sovra alesati;
• Motori surcompressi;
• Motori sovralimentati;
o Il motore turbogetto e turbofan:
richiamo dei principi di azione e reazione e dell’impulso e variazione di quantità di
moto;
componenti principali (prese d’aria, compressore, diffusore, iniettori e camera di
combustione, turbina, ugello);
Corrispondenza fra ciclo termodinamico e componenti del motore;
Schema funzionale e sezione di un turbogetto e di un turbofan;
Parametri di volo del turbogetto: la spinta, il rendimento propulsivo ed il rendimento
globale;
o Il motore turboelica: descrizione generale e confronto col turbogetto;
MESI DI APRILE-MAGGIO
o Dispositivi ipersostentatori
o Premessa: analisi del velivolo in moto uniforme a quota costante, velocità di stallo e
velocità di avvicinamento;
o Ipersostentatori sul bordo d’uscita;
o Ipersostentatori sul bordo di attacco;
o Freni aerodinamici;
o Superfici resistenti
o L’elica
o Caratteristiche geometriche dell’elica;
o Funzionamento dell’elica a passo fisso
analisi cinematica;
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rapporto di funzionamento;
formule di Renard)
rendimento propulsivo;
o Campi di funzionamento:
elica a punto fisso;
elica propulsiva;
elica a trazione nulla;
elica frenante;
elica coppia nulla;
elica autorotante.
o Cenni all’elica a passo variabile;
o Accoppiamento elica velivolo: effetti aerodinamici e meccanici
• Impianti di bordo
o Descrizione sommaria e principali funzioni dei seguenti impianti:
o Elettrico, idraulico, pneumatico, condizionamento, pressurizzazione, carburante,
antighiaccio, antincendio.
IL DOCENTE

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