Ingegneria dell'energia

Università degli Studi di Pisa
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  • Laurea
  • Pisa
Descrizione

Il problema energetico è centrale per il presente ed il futuro delle attività umane. Il controllo dello sfruttamento delle risorse energetiche e la riduzione dell’impatto ambientale, conseguente il loro uso, non sono soltanto questioni contingenti di carattere politico-economico, ma rappresentano soprattutto una sfida ed un’impresa scientifica e tecnica i cui obiettivi strategici possono essere raggiunti con azioni complesse, volte da un lato all’aumento dell’efficienza della produzione e dell’uso dell’energia e, dall’altro, allo sfruttamento e alla introduzione di energie rinnovabili e di nuove tecnologie. Diventa perciò necessaria una formazione più mirata di quella offerta dagli altri curricula dell’ingegneria industriale, che presenti un carattere metodologico e interdisciplinare insieme.
L’obiettivo del Corso di laurea in Ingegneria dell'Energia è quello di fornire una formazione metodologica nel settore dell’utilizzazione delle risorse energetiche, dei processi di trasformazione, della generazione di potenza sia con combustibili fossili che con fonti rinnovabili, della utilizzazione e distribuzione dell’energia elettrica e termica sia nei processi industriali che nell’ambiente costruito, ed una analisi delle tecniche per controllare l’impatto ambientale dei sistemi energetici, effettuare un uso razionale dell’energia ed implementare sistemi e tecnologie sostenibili. Il corso di laurea fornisce buone conoscenze delle materie scientifiche di base, come la matematica la fisica e la chimica, una base culturale che abbraccia i vari settori dell’ingengeria industriale, in particolare della termodinamica applicata, della elettrotecnica e dei sistemi elettrici e chimici offrendo differenti approcci metodologici ed una visione interdisciplinare, che potranno permettere di affrontare i...

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Pisa
Lungarno Antonio Pacinotti, 43 , 56122, Pisa, Italia
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Programma

  • CURRICULUM IN INGEGNERIA ELETTRICA
  • CURRICULUM IN INGEGNERIA ENERGETICA
CURRICULUM IN INGEGNERIA ELETTRICA
  • Analisi Matematica I (12 cfu)

    • Fornire conoscenze di base sulla teoria delle funzioni di una variabile reale: struttura dei
      numeri reali, continuità, limiti, calcolo differenziale ed integrale, sull'algebra dei numeri
      complessi, sulla teoria elementare delle equazioni differenziali e delle serie numeriche
      e di potenze.
      Sviluppare la capacità dello studente all'utilizzo corretto e consapevole degli strumenti
      matematici introdotti, in vista del loro impiego nello studio, nell’analisi e nell’approfondimento dei fenomeni fisici e chimici, e nella risoluzione dei problemi dell’Ingegneria.
  • Chimica e Processi Chimici (12 cfu)

    • Modulo “Chimica”
      Il corso ha lo scopo di fornire nozioni utili per comprendere la struttura della materia,
      impostare i bilanci di massa ed energia in processi chimici elementari, comprendere i
      parametri e le leggi fondamentali che regolano i cambiamenti di stato della materia, comprendere le leggi che regolano la conversione dell’energia chimica in energia termica ed energia elettrica.

      Modulo "Processi Chimici"
      Il modulo si prefigge l'obiettivo di fornire agli allievi le conoscenze e gli strumenti necessari per la comprensione critica dei fenomeni fisici che avvengono in alcune apparecchiature utilizzate nell'industria di processo, di fornire le cognizioni sulla struttura dei principali processi chimici di interesse nell'ingegneria industriale. Si analizzeranno il comportamento, le caratteristiche e dei principali combustibili. e si faranno alcuni cenni sulla tecnologia dei materiali (metallici, polimerici, ceramici e compositi).
  • Prova di lingua inglese (3 cfu)

    • Alla prova di lingua inglese sono assegnati 3 CFU. Il Centro Linguistico Interdipartimentale
      (C.L.I.) di Ateneo è la struttura deputata a fornire la certificazione del superamento della prova.
      Il superamento della prova equivale ad una certificazione di conoscenza della lingua inglese scritta
      assimilabile al livello PET (Preliminary English Test) di Cambridge e il livello di competenza
      necessario è identificato col B1 (livello ALTE - Association of Language Testers in Europe),
      corrispondente al pre-intermedio convenzionale del C.L.I.
      Al fine del superamento della prova saranno valide anche certificazioni PET o superiori rilasciate da
      enti certificati ALTE diversi dal CLI.
      La prova, comune a tutti i corsi di Laurea della Facoltà, consiste in un test informatizzato, gestito
      dal C.L.I., della durata di circa 90 minuti. Essa è suddivisa in sezioni mirate ad accertare: a)la
      capacità di comprensione del testo; b) le conoscenze grammaticali e lessicali; c) la capacità di
      produzione e rielaborazione del testo. Non è ammessa la consultazione di appunti o dizionari
      durante il test.
      La prova si conclude con la sola indicazione di esito positivo o negativo.
  • Disegno Tecnico Industriale e Tecnologia Meccanica (12 cfu)

    • Modulo “Disegno Tecnico Industriale”
      Il corso ha lo scopo di dare all’allievo gli strumenti teorici, normativi e tecnici per
      leggere ed eseguire un disegno meccanico. Saranno fornite le conoscenze per
      individuare e caratterizzare i più comuni elementi di macchine con riferimento alle
      normative ISO e UNI. Saranno, inoltre, forniti gli elementi di base della progettazione
      meccanica e dei moderni sistemi CAD per la modellazione geometrica 2D e 3D.
      Alla fine del corso l’allievo dovrà essere in grado di riconoscere in un complessivo
      meccanico la forma e la funzione dei vari particolari e saperne realizzare il disegno
      costruttivo dimostrando di saper organizzare il disegno stesso con un’ appropriata scelta
      delle viste e/o sezioni ed eseguendo una corretta quotatura geometrico-funzionale del particolare.

      Modulo “Tecnologia Meccanica”
      Il corso ha l'obiettivo di portare lo studente a: conoscere gli aspetti fondamentali, sia teorici che descrittivi, dei processi tecnologici tradizionali impiegati nell'industria meccanica
  • Algebra Lineare (6 cfu)

    • Fornire conoscenze relative agli spazi vettoriali, alle applicazioni lineari, alle matrici, al
      calcolo del determinante e degli autovalori di una matrice. Studiare i sistemi lineari e le
      proprietà delle loro soluzioni.
      Sviluppare la capacità dello studente all'utilizzo corretto e consapevole degli strumenti
      matematici introdotti, in vista del loro impiego nello studio, nell’analisi e
      nell’approfondimento dei fenomeni fisici e chimici, e nella risoluzione dei problemi
      dell’Ingegneria.
  • Fisica Generale I (12 cfu)

    • L’insegnamento ha lo scopo di descrivere le leggi ed i principali teoremi della
      meccanica classica del punto e dei sistemi, della fluidodinamica, dei principi della termodinamica e dei fenomeni ondulatori. Nel corso vengono analizzati esempi ed applicazioni, con particolare cura alle schematizzazioni dei problemi di fisicasperimentale.
  • Analisi Matematica II e Complementi di Analisi Matematica (12 cfu)

    • Modulo “Analisi Matematica II”
      Fornire conoscenze sugli spazi euclidei, sul calcolo differenziale ed integrale di funzioni
      in più variabili, sul calcolo di integrali curvilinei e superficiali, sulle forme differenziali
      e sulle formule di Gauss-Green.
      Sviluppare la capacità dello studente all'utilizzo corretto e consapevole degli strumenti
      matematici introdotti, in vista del loro impiego nello studio, nell’analisi e nell’approfondimento dei fenomeni fisici e chimici, e nella risoluzione dei problemi dell’Ingegneria.

      Modulo “Complementi di Analisi Matematica”
      Fornire conoscenze sul comportamento di successioni e serie di funzioni, sulla
      risoluzione di equazioni differenziali ordinarie anche utilizzando le trasformate di
      Fourier e di Laplace.
      Sviluppare la capacità dello studente all'utilizzo corretto e consapevole degli strumenti
      matematici introdotti, in vista del loro impiego nello studio, nell’analisi e nell’approfondimento dei fenomeni fisici e chimici, e nella risoluzione dei problemi dell’Ingegneria.
  • Meccanica delle Strutture (6 cfu)

    • L’insegnamento si propone di fornire le basi per il progetto e le verifiche di resistenza e stabilità di organismi strutturali semplici identificabili come sistemi di travi unitamente agli elementi fondamentali della costruzione di macchine.
  • Meccanica dei Solidi (6 cfu)

    • Il Corso si propone di fornire gli strumenti necessari per la soluzione dei problemi strutturali. L'obiettivo è raggiunto con lo studio degli elementi fondamentali della meccanica dei solidi e della loro applicazione.
  • Meccanica Applicata (6 cfu)

    • Il Corso si propone di fornire i metodi logico-deduttivi che permettano loro di impostare e risolvere i problemi relativi alla quiete ed al moto dei sistemi rigidi e dei sistemi con un numero finito di gradi di libertà. Schematizzazione cinematica e dinamica dei meccanismi e delle coppie cinematiche. Applicazione ai meccanismi della Cinematica e della Dinamica del Corpo Rigido per il calcolo di: posizioni, velocità, accelerazioni; forze esterne ed interne (includendo dissipazione, usura, lubrificazione). Principali caratteristiche e analisi dei meccanismi comuni.
  • Fisica Generale II (6 cfu)

    • L’insegnamento ha lo scopo di descrivere le leggi dell’elettromagnetismo classico nel
      vuoto e nei materiali: elettrostatica, correnti elettriche, magnetostatica, induzione elettromagnetica, con l’obiettivo di una piena comprensione delle equazioni di Maxwell in forma integrale.
  • Teoria dei Sistemi (6 cfu)

    • L'insegnamento si propone di fornire gli elementi fondamentali della teoria dei sistemi ed in particolare di quelli a comportamento lineare.
  • Fisica Tecnica (12 cfu)

    • L’insegnamento ha l'obiettivo di fornire le conoscenze generali di termodinamica classica. Tratta i principi e le grandezze inerenti l'analisi ed i bilanci dei sistemi energetici aperti e chiusi, le proprietà delle sostanze pure, i cicli termodinamici di riferimento delle macchine termiche più significative.
      Analizza inoltre i meccanismi fondamentali della trsmissione del calore: conduzione, irraggiamento e convezione
  • Principi di Ingegneria Elettrica (6 cfu)

    • L'insegnamento si propone di approfondire le conoscenze pregresse di teoria dei circuiti rivisitando le leggi fondamentali ed il passaggio ai modelli a parametri concentrati. In particolare saranno trattati I
      seguenti argomenti: analisi topologica ed energetica dei bipoli elettrici, i teoremi e le metodologie di
      risoluzione dei circuiti lineari in regime continuo e sinusoidale; l'analisi di strutture magnetiche lineari
      attraverso circuiti equivalenti. Saranno inoltre brevemente accenati i sistemi trifase simmetrici ed
      equilibrati.
  • Elettrotecnica (9 cfu)

    • L'insegnamento si propone di approfondire le conoscenze pregresse di elettromagnetismo, illustrando il
      comportamento dei materiali dielettrici e magnetici reali e trattando le tecniche numeriche di
      simulazione per la risoluzione di problemi di calcolo dei campi elettromagnetici. Verranno inoltre
      trattati i circuiti periodici, aperiodici, la risposta in frequenza, i circuiti non lineari, i circuiti a porte e la
      modellazione a parametri distribuiti con particolare riferimento alle linee di trasmissione.
  • Attività a libera scelta (12 cfu)

    • La scelta effettuata tra gli insegnamenti definiti all'interno dei "Gruppi per attività a scelta" verra' automaticamente inserita all'interno del piano di studio dello studente.
      La scelta di altri insegnamenti, appartenenti ad altri corsi di studio è comunque possibile, purchè sia identificabile il requisito del completamento della formazione secondo gli obiettivi definiti da Regolamento del Corso di Studio. Per questo le scelte devono essere opportunamente motivate e sono soggette ad approvazione da parte del Consiglo di Corso di Studio.
  • Misure (6 cfu)

    • L’insegnamento si propone di trattare i fondamenti della metrologia, l'incertezza di misura, la conversione
      analogico-digitale, alcune tra le più significative metodologie di misura, alcune tipologie di sensori e trasduttori, attraverso lezioni e esercitazioni teoriche e pratiche.

  • Prova Finale (3 cfu)

    • I caratteri della prova finale sono i seguenti.
      1. La prova finale mira a valutare la capacità del candidato di svolgere in completa autonomia:

      a. l’approfondimento di uno degli insegnamenti del Corso di Laurea, oppure l’integrazione di attività curriculare assegnata dal Corso;

      b. l’illustrazione autonoma in forma di presentazione orale e/o scritta del lavoro svolto.

      2. Alla prova finale, e quindi all’attività ad essa corrispondente, sono attribuiti 3 CFU pari a 75 ore complessive.

      3. In un anno accademico sono previste 6 sessioni di laurea (Art. 25 Regolamento Didattico di Ateneo) da tenersi prima delle relative proclamazioni ufficiali.
      4. Il giudizio sulla prova finale è affidato ad una Commissione di Laurea designata dal Preside (a norma dell’Art. 25 del Regolamento Didattico di Ateneo), su proposta del Corso di Studio. Tale commissione, valutata la prova finale, provvede a determinare il voto di laurea.

  • Macchine (9 cfu)

    • Il corso è volto ad insegnare i classici argomenti delle Macchine, tenendo conto delle peculiari esigenze del corso di laurea in Ingegneria dell'Energia.
      Alla fine del corso lo studente avrà la capacità di conoscere e valutare le prestazioni energetiche delle macchine a fluido, termiche e idrauliche, motrici ed operatrici, convenzionali e non convenzionali, di- effettuare la scelta del sistema per la conversione in relazione alle specifiche esigenze, di individuare gli elementi capaci di influenzarne le prestazioni.
  • Energetica Generale I (6 cfu)

    • Modulo "Energetica Generale I: Fonti energetiche e processi energetici"
      Fornire il quadro generale su disponibilità, caratteristiche, impiego e impatto ambientale delle fonti energetiche. Fornire conoscenze generali e specifiche sulle energie rinnovabili e sui relativi sistemi di conversione diretta e indiretta e sulle loro applicazioni.
  • Apparati e Sistemi Elettrici (9 cfu)

    • L'insegnamento si propone di descrivere la struttura tipica di un sistema elettrico e di sviluppare una modellazione a regime dei principali apparati di conversione e di trasmissione dell’energia elettrica. Verranno in particolare analizzati il funzionamento elettromagnetico ed elettromeccanico delle principali macchine elettriche nonché dei flussi di potenza nelle reti.
  • Reti e Componenti Elettrici di Potenza (9 cfu)

    • L'insegnamento si propone di illustrare la teoria unificata delle macchine elettriche per l’analisi del loro comportamento all’interno delle reti elettriche sia in condizioni di guasto che per le regolazioni di tensione e di frequenza.

  • CURRICULUM IN INGEGNERIA ENERGETICA
  • Fisica Generale I (12 cfu)

    • L’insegnamento ha lo scopo di descrivere le leggi ed i principali teoremi della
      meccanica classica del punto e dei sistemi, della fluidodinamica, dei principi della termodinamica e dei fenomeni ondulatori. Nel corso vengono analizzati esempi ed applicazioni, con particolare cura alle schematizzazioni dei problemi di fisicasperimentale.
  • Chimica e Processi Chimici (12 cfu)

    • Modulo “Chimica”
      Il corso ha lo scopo di fornire nozioni utili per comprendere la struttura della materia,
      impostare i bilanci di massa ed energia in processi chimici elementari, comprendere i
      parametri e le leggi fondamentali che regolano i cambiamenti di stato della materia, comprendere le leggi che regolano la conversione dell’energia chimica in energia termica ed energia elettrica.

      Modulo "Processi Chimici"
      Il modulo si prefigge l'obiettivo di fornire agli allievi le conoscenze e gli strumenti necessari per la comprensione critica dei fenomeni fisici che avvengono in alcune apparecchiature utilizzate nell'industria di processo, di fornire le cognizioni sulla struttura dei principali processi chimici di interesse nell'ingegneria industriale. Si analizzeranno il comportamento, le caratteristiche e dei principali combustibili. e si faranno alcuni cenni sulla tecnologia dei materiali (metallici, polimerici, ceramici e compositi).
  • Prova di lingua inglese (3 cfu)

    • Alla prova di lingua inglese sono assegnati 3 CFU. Il Centro Linguistico Interdipartimentale
      (C.L.I.) di Ateneo è la struttura deputata a fornire la certificazione del superamento della prova.
      Il superamento della prova equivale ad una certificazione di conoscenza della lingua inglese scritta
      assimilabile al livello PET (Preliminary English Test) di Cambridge e il livello di competenza
      necessario è identificato col B1 (livello ALTE - Association of Language Testers in Europe),
      corrispondente al pre-intermedio convenzionale del C.L.I.
      Al fine del superamento della prova saranno valide anche certificazioni PET o superiori rilasciate da
      enti certificati ALTE diversi dal CLI.
      La prova, comune a tutti i corsi di Laurea della Facoltà, consiste in un test informatizzato, gestito
      dal C.L.I., della durata di circa 90 minuti. Essa è suddivisa in sezioni mirate ad accertare: a)la
      capacità di comprensione del testo; b) le conoscenze grammaticali e lessicali; c) la capacità di
      produzione e rielaborazione del testo. Non è ammessa la consultazione di appunti o dizionari
      durante il test.
      La prova si conclude con la sola indicazione di esito positivo o negativo.
  • Algebra Lineare (6 cfu)

    • Fornire conoscenze relative agli spazi vettoriali, alle applicazioni lineari, alle matrici, al
      calcolo del determinante e degli autovalori di una matrice. Studiare i sistemi lineari e le
      proprietà delle loro soluzioni.
      Sviluppare la capacità dello studente all'utilizzo corretto e consapevole degli strumenti
      matematici introdotti, in vista del loro impiego nello studio, nell’analisi e
      nell’approfondimento dei fenomeni fisici e chimici, e nella risoluzione dei problemi
      dell’Ingegneria.
  • Disegno Tecnico Industriale e Tecnologia Meccanica (12 cfu)

    • Modulo “Disegno Tecnico Industriale”
      Il corso ha lo scopo di dare all’allievo gli strumenti teorici, normativi e tecnici per
      leggere ed eseguire un disegno meccanico. Saranno fornite le conoscenze per
      individuare e caratterizzare i più comuni elementi di macchine con riferimento alle
      normative ISO e UNI. Saranno, inoltre, forniti gli elementi di base della progettazione
      meccanica e dei moderni sistemi CAD per la modellazione geometrica 2D e 3D.
      Alla fine del corso l’allievo dovrà essere in grado di riconoscere in un complessivo
      meccanico la forma e la funzione dei vari particolari e saperne realizzare il disegno
      costruttivo dimostrando di saper organizzare il disegno stesso con un’ appropriata scelta
      delle viste e/o sezioni ed eseguendo una corretta quotatura geometrico-funzionale del particolare.

      Modulo “Tecnologia Meccanica”
      Il corso ha l'obiettivo di portare lo studente a: conoscere gli aspetti fondamentali, sia teorici che descrittivi, dei processi tecnologici tradizionali impiegati nell'industria meccanica
  • Analisi Matematica I (12 cfu)

    • Fornire conoscenze di base sulla teoria delle funzioni di una variabile reale: struttura dei
      numeri reali, continuità, limiti, calcolo differenziale ed integrale, sull'algebra dei numeri
      complessi, sulla teoria elementare delle equazioni differenziali e delle serie numeriche
      e di potenze.
      Sviluppare la capacità dello studente all'utilizzo corretto e consapevole degli strumenti
      matematici introdotti, in vista del loro impiego nello studio, nell’analisi e nell’approfondimento dei fenomeni fisici e chimici, e nella risoluzione dei problemi dell’Ingegneria.
  • Teoria dei Sistemi (6 cfu)

    • L'insegnamento si propone di fornire gli elementi fondamentali della teoria dei sistemi ed in particolare di quelli a comportamento lineare.
  • Analisi Matematica II e Complementi di Analisi Matematica (12 cfu)

    • Modulo “Analisi Matematica II”
      Fornire conoscenze sugli spazi euclidei, sul calcolo differenziale ed integrale di funzioni
      in più variabili, sul calcolo di integrali curvilinei e...

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