Ministero dell’Istruzione
Università di Camerino
CORSO P. A. S. C320
Laboratorio di macchine a fluido
Marzo 2014 - IIS Mattei Recanati
L1
Prof. Nazareno Agostini
PROGRAMMA DEL CORSO
 Riforma della scuola secondaria superiore, competenze dei
diplomati tecnici, programmi scolastici, monte ore, autonomia e
flessibilità, analisi dei fabbisogni professionali del territorio,
rapporti con le imprese. Collaborazione e coordinamento fra
docente e codocente itp, programmazione didattica, lezioni per
gruppi, lavoro di gruppo.
 Sicurezza nei laboratori – responsabilità del docente.
 Fonti di energia, trasformazioni.
 Moto dei liquidi. Macchine idrauliche operatrici e motrici: curve
caratteristiche e rendimenti.
 Pompe, pompa centrifuga.
 Turbine Pelton, Francis, Kaplan.
 Combustibili e combustione.
 Trasmissione del calore.
PROGRAMMA DEL CORSO
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Termodinamica applicata. Fluidodinamica.
Generatori di vapore, impianti motori a vapore.
Motori alternativi a combustione interna.
Impianti di cogenerazione.
Compressori, ventilatori, frigoriferi, pompe di calore.
Esecuzione delle prove di laboratorio.
Relazione sull’esperienza di laboratorio e approfondimenti.
Valutazione dei lavori degli studenti.
Lezione itinerante: obiettivi e organizzazione.
Preparazione lezioni multimediali.
Simulazione prova d’esame finale.
ESPERIENZE DI LABORATORIO
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6.
7.
8.
Viscosità e densità dell’olio
Misuratori di portata idraulica
Misuratori di pressione e perdite di carico idraulico
Pompa centrifuga, curve caratteristiche
Turbina Pelton, curve caratteristiche
Punto di infiammabilità dei combustibili
Potere calorifico superiore dei combustibili
Motore diesel, curve caratteristiche
Istituti Tecnici e Professionali
Una risorsa per il futuro
Non solo libri!
Opportunità di
partecipare a
progetti speciali in
Italia e in Europa
Attività di
laboratorio
Stage
nelle
aziende
Alternanza tra
banchi e contesti di
lavoro
In queste scuole non c’è spazio per la noia.
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La DOMANDA di diplomati
tecnici e professionali da parte delle
imprese è in aumento.
Nel 2013:
139.000
Fonte elaborazione Confindustria Education su dati Excelsior
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La domanda delle imprese di diplomati tecnico-professionali, 2010
(valori assoluti)
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La nuova secondaria nell’ambito
del secondo ciclo
Tutti gli studenti, a conclusione del primo ciclo di istruzione, esercitano il proprio diritto-dovere all’istruzione e alla
formazione fino al conseguimento di un titolo di studio o di almeno una qualifica triennale entro il 18°anno di età
nel secondo ciclo del sistema educativo di istruzione e formazione
(D.Lgs. n. 226/05, D.Lgs. n. 76/05 e Legge n. 40/07)
SISTEMA DI ISTRUZIONE SECONDARIA SUPERIORE
6 LICEI
11 ISTITUTI
TECNICI
Diploma di
istruzione
liceale
Diploma di
istruzione
tecnica
SISTEMA DI ISTRUZIONE E
FORMAZIONE PROFESSIONALE
(Capo III e art27, co. 2 D.Lgs: 226/05)
6 ISTITUTI
PROFESSIONALI
21 PERCORSI
TRIENNALI
21 PERCORSI
QUADRIENNALI
Diploma di
istruzione
professionale
Qualifica di
Operatore
professionale
Diploma
professionale
di tecnico
Gli elementi unificanti del Secondo ciclo:
• Saperi e competenze relative al nuovo Obbligo di istruzione (DM n. 139/07)
• Profilo educativo, culturale e professionale dello studente a conclusione del secondo ciclo del sistema
educativo di istruzione e di formazione (D.Lgs. n.226/05, Allegato A)
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I Nuovi Istituti Tecnici
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I Nuovi Istituti Professionali
Raccordi con i percorsi di istruzione e formazione professionale (IeFP)
Gli istituti professionali, se previsto dalla programmazione regionale, possono realizzare i percorsi di IeFP, in
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regime di sussidiarietà, sulla base delle Linee-guida
approvate in Conferenza unificata il 16 dicembre 2010
ISTITUTI TECNICI SUPERIORI
ALTA FORMAZIONE NON ACCADEMICA
.
ALCUNE COMPETENZE DEI
DIPLOMATI TECNICI
Collabora nella progettazione, costruzione e collaudo
dei dispositivi e dei prodotti, nella realizzazione dei
relativi processi produttivi.
Interviene nella manutenzione ordinaria e nell’esercizio
di sistemi meccanici ed elettromeccanici complessi.
E’ in grado di dimensionare, installare e gestire semplici
impianti industriali.
Intervenire nei processi di conversione, gestione ed
utilizzo dell’energia e del loro controllo, per ottimizzare
il consumo energetico nel rispetto delle normative sulla
tutela dell’ambiente.
ALCUNE COMPETENZE DEI
DIPLOMATI TECNICI
Agisce autonomamente, nell’ambito delle normative
vigenti, ai fini della sicurezza sul lavoro e della tutela
ambientale.
Misura, elabora e valuta grandezze e caratteristiche
tecniche con opportuna strumentazione.
Progetta, assembla, collauda e predisporre la
manutenzione di componenti, di macchine e di sistemi
termotecnici.
Organizza e gestisce processi di manutenzione per i
principali apparati dei sistemi di trasporto, nel rispetto
delle relative procedure.
DIDATTICA LABORATORIALE
E AUTONOMIA
L’attività didattica di laboratorio caratterizza gli
insegnamenti dell’area di indirizzo dei percorsi degli
istituti tecnici e professionali.
Le istituzioni scolastiche, nell’ambito della loro
autonomia didattica e organizzativa, possono
programmare le ore di compresenza nell’ambito del
primo biennio e del complessivo triennio sulla base del
relativo monte-ore.
LINEE GUIDA NAZIONALI
PROGRAMMI DI MACCHINE A FLUIDO
Terzo Anno
Fonti di energia, macchine a fluido. Moto dei liquidi.
Rendimenti delle macchine idrauliche operatrici e motrici.
Macchine idrauliche operatrici: pompe volumetriche e
dinamiche. Impianti motori idraulici: turbine Pelton,
Francis, Kaplan. Impianti di accumulazione o di pompaggio.
Combustibili e combustione. Trasmissione del calore.
Quarto e/o Quinto Anno
Termodinamica applicata. Fluidodinamica. Generatori
di vapore. Impianti motori a vapore. Motori alternativi
a combustione interna. Impianti di cogenerazione.
Compressori, ventilatori, frigoriferi, pompe di calore.
LA SICUREZZA PRIMA DI TUTTO
LA SICUREZZA PRIMA DI TUTTO
Prof. Giuseppe Cutrì - RLS ITI Marconi PD
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LA SICUREZZA PRIMA DI TUTTO
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LA SICUREZZA PRIMA DI TUTTO
Servizio Prevenzione e Protezione
Addetti alla prevenzione incendi, al primo soccorso,
mezzi
Documento Valutazione Rischi
Segnalazione infortunio/incidente
(scheda)
SPP
Segreteria
Compilazione
registro infortuni
Eventuale
denuncia INAIL
Analisi cause
e individuazione
delle soluzioni
Elaborazione
dati infortuni
Presentazione dati
alla riunione annuale
Verifica/
aggiornamento DVR
Presentazione dei
dati in Collegio
docenti
Trasmissione dati riferiti
a natura e sede
della lesione ad addetti PS
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TEST DI VERIFICA
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Somministrazione
Autocorrezione
Valutazione
Analisi e approfondimenti
ENERGIA
CAPACITA’ DI PRODURRE LAVORO, MA ANCHE IDEA DI…
FORZA, POTENZA, CALORE, BENESSERE, PROGRESSO
L’ENERGIA E’:
 TRASFORMABILE (LAVOISIER)
 TRASFERIBILE
 CONSERVABILE
 MISURABILE
 VALUTABILE SECONDO PARAMETRI QUALITATIVI
(GERARCHIA DELLE ENERGIE)
UNITA’ DI MISURA ENERGIA
SISTEMA INTERNAZIONALE
1 JOULE [J] = 1N x 1m
1 J energia necessaria per sollevare di 1 cm un litro d’acqua
1 MJ energia assorbita da una tv durante una partita di calcio
1 GJ energia consumata da una lavatrice in 8 mesi di attività
1 TJ energia consumata da un’auto per fare 10 volte il giro del mondo
LE FONTI DI ENERGIA
Fonti rinnovabili
Energia idraulica: l’acqua al termine del ciclo di
utilizzazione nelle centrali viene restituita all’ambiente.
Energia solare, eolica, delle maree.
Fonti non rinnovabili
Combustibili fossili, (carbone, petrolio, gas) che quando
vengono combusti non hanno poi possibilità di ricostituzione.
Energia nucleare, energia da rifiuti.
LE FONTI DI ENERGIA
fonti alternative
Nuove fonti di energia di natura
rinnovabile o non rinnovabile che,
seppure sperimentate, non sono
ancora competitive (es. le energie
fotovoltaiche, l’idrogeno, le
biomasse, maree, sole, vento etc).
SVILUPPO SOSTENIBILE
Nei decenni passati:
 Uso dissennato delle fonti energetiche
 Nessun controllo dei consumi
 Inquinamento ambientale
Concetto di sviluppo sostenibile
Uno sviluppo che consenta di soddisfare le necessità della
generazione attuale, senza compromettere le capacità di
soddisfare le necessità delle generazioni future.
 Minimo consumo delle risorse naturali (energia primaria)
 Minimo livello di inquinamento dell’ambiente (aria, acqua e
suolo), con riduzione effetto serra.
SVILUPPO SOSTENIBILE
I problemi connessi all’approvvigionamento energetico
derivante dal petrolio, attualmente la fonte di energia più
vicina all’esaurimento, hanno indotto la necessità di:
•sfruttare fonti energetiche
rinnovabili ed alternative
•migliorare i sistemi di
trasformazione dell’energia
•attivare un serio risparmio
energetico complessivo
SISTEMI ENERGETICI
I sistemi energetici analizzano la trasformazione
dell’energia in forme facilmente utilizzabili (energia
elettrica).L’energia si presenta sotto diverse forme:
elettrica, meccanica,
potenziale, cinetica,
magnetica, chimica,
elastica e di deformazione,
termica, nucleare,
idraulica, solare, eolica
TRASORMAZIONE DI ENERGIA
La trasformazione di energia da
una forma ad un'altra è
ottenuta in appositi impianti ed
è sempre accompagnata da una
perdita.
Ogni trasformazione ha
quindi un rendimento dato dal
rapporto fra l’energia prodotta e
quella consumata.
RENDIMENTI
Alcuni rendimenti indicativi:
 motori elettrici 90%
 energia elettrica nelle centrali idrauliche 85%
 energia elettrica nelle centrali termiche 37%
 motori a combustione interna 30%
 energia elettrica nelle celle solari 12%
La perdita di energia si presenta come forma di calore
ANALISI ESPERIENZE ACQUISTE
1.
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3.
4.
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6.
anni di insegnamento
disciplina insegnata
tipologia di scuola
esperienze integrative e aggiuntive
esigenze formative
proposte