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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA DEI MATERIALI
Insegnamento
ELECTROMAGNETIC PROCESSING OF MATERIALS - TECNOLOGIE DEI PROCESSI ELETTROTERMICI
INP3051531, A.A. 2017/18

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2016/17

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
INGEGNERIA DEI MATERIALI
IN0523, ordinamento 2014/15, A.A. 2017/18
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese ELECTROMAGNETIC PROCESSING OF MATERIALS
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII)
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione INGLESE
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 FORZAN ING-IND/31

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative ING-IND/31 6.0

Modalità di erogazione
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Organizzazione della didattica
Tipo ore Crediti Ore di
Corso
Ore Studio
Individuale
Turni
LEZIONE 6.0 48 102.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 25/09/2017
Fine attività didattiche 19/01/2018

Syllabus
Prerequisiti: Nessuno
Conoscenze e abilita' da acquisire: Conoscenza delle caratteristiche dei riscaldamenti industriali con sorgenti di calore interne. Conoscenze sul dimensionamento dei forni industriali.
Conoscenza dei fenomeni che si manifestano nell'utilizzo di correnti a frequenza superiore ai 50 Hz.
Modalita' di esame: Esame orale. Possibilità di sostenere parte dell'esame durante il corso (prova in itinere)
Criteri di valutazione:
Contenuti: Il corso si propone di trattare in modo approfondito in particolare i sistemi di riscaldamento a induzione, dove viene studiata la teoria classica per il dimensionamento di un induttore. Vengono fornite anche conoscenze su forni ad arco, forni a resistori, riscaldamento per passaggio diretto, radiofrequenza e microonde.
Chi segue il corso nella versione da 9 cfu ha possibilità di verificare la teoria con prove pratiche in laboratorio o modelli al calcolatore
FORNI AD ARCO
Generalità. Tipi di forni ad arco.
Impianti principali di un forno a arco: in particolare il trasformatore da forno, il circuito secondario ad alta corrente.
Caratteristiche di funzionamento.

FORNI A RESISTORI (Indiretto)
Cenni sulle tipologie di forni a resistori
Criteri di dimensionamento delle pareti della camera del forno.
Applicazioni industriali. Applicazioni speciali.

RISCALDAMENTO DIRETTO PER RESISTENZA

Introduzione
Riscaldamento in corrente continua
Parametri elettrici
Transitorio termico in un corpo cilindrico riscaldato con potenza specifica di volume costante e con perdite superficiali non nulle
Variazioni delle caratteristiche del materiale durante il riscaldamento
Riscaldamento con corrente alternata
Distribuzioni delle densità di corrente e delle potenze
Transitorio termico in un corpo cilindrico con potenza specifica variabile e in assenza di perdite termiche verso l’ambiente
Rendimento termico e intensità del campo magnetico H0
Riscaldamento di barre d’acciaio
Influenza dei parametri elettrici dell’installazione nel riscaldamento delle barre d’acciaio
Rifasamento ed equilibratura del carico


Riscaldamento dei tubi
Riscaldamento in corrente continua
Riscaldamento in corrente alternata


RISCALDAMENTO AD INDUZIONE

Introduzione
Distribuzioni delle correnti e delle potenze indotte entro un corpo cilindrico massiccio in un campo magnetico longitudinale
Potenza indotta nel cilindro e impedenza equivalente del sistema induttore-carico
Osservazioni
Potenza specifica per unità di superficie
Flusso totale e impedenza Ze0
Equazioni del semipiano indefinito
Cilindro cavo riscaldato dall’interno
Resistenza propria e reattanza interna della bobina induttrice
Rendimento elettrico del sistema induttore-carico
Fattore di merito e fattore di potenza
Transitorio termico in un carico cilindrico riscaldato ad induzione
Variazioni delle caratteristiche del materiale
Metodi di calcolo degli induttori ‘corti’
Metodo approssimato del circuito elettrico equivalente allo
schema magnetico
Metodi analitici
Metodi numerici
Applicazioni industriali del riscaldamento ad induzione
Trattamenti termici ad induzione
Tempra superficiale a media e ad alta frequenza
Riscaldamenti per lavorazioni a caldo dei metalli
Forni di fusione
Forni ad induzione a crogiolo
Forni ad induzione a canale

RISCALDAMENTI AD ALTA FREQUENZA PER PERDITE DIELETTRICHE E CON MICROONDE

Richiami teorici
Potenza trasformata in calore nel materiale da riscaldare
Caratteristiche dei materiali dielettrici
Scelta della frequenza
Riscaldamento con microonde
Applicazioni industriali
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezione frontale
Laboratorio numerico
Eventuali indicazioni sui materiali di studio:
Testi di riferimento:
  • S. Lupi, Appunti di Elettrotermia. --: Progetto, --. Cerca nel catalogo
  • V. Rudnev, Handbook of Induction Heating. --: Marcel Dekker Inc., --. Cerca nel catalogo
  • S.LUPI, Fundamentals of Electroheat Electrical Technologies for Process Heating. --: SPRINGER, 2017. 978-3-319-46014-7