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FONTANA GUSTAVO - Professore Ordinario

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Afferente a: Dipartimento: Ingegneria Civile e Meccanica

Settore Scientifico Disciplinare: ING-IND/08

Orari di ricevimento: martedì ore 12-14 giovedì ore 12-14

Recapiti:
E-Mail: fontana@unicas.it

  • Insegnamento MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA (30071)

    Secondo anno di Ingegneria Meccanica (LM-33), Energia e ambiente
    Crediti Formativi Universitari (CFU): 9,00

    Programma:
    Generalità sui MCI. Considerazioni iniziali su problemi di risparmio energetico ed inquinamento. Ciclo reale. Fase di ricambio della carica motori 4T. Fluidodinamica dei condotti di aspirazione e scarico. La fasatura variabile. Sovralimentazione. "Downsizing" come tecnica per la riduzione dei consumi. Alimentazione aria motori a 2T. Analisi ed ottimizzazione del processo di lavaggio. Il moto della carica, turbolenza, dispersione ciclica. Alimentazione combustibile motore ad a.c. Esigenze del motore. Distribuzione della miscela. Sistemi di iniezione. Strategie e tecniche per il controllo elettronico del motore. Combustione nel motore ad a.c. Influenza principali parametri. Combustioni anomali. Legge di rilascio del calore. Motori GDI. Esigenze di alimentazione del motore a ciclo Diesel. Sistemi di iniezione. Caratteristiche dello spray. Combustione nel motore Diesel. Caratteristiche del processo. Formazione e controllo degli inquinanti. Generalità sulle specie inquinanti. Misura delle emissioni. Influenza dei parametri funzionali sulle emissioni nocive. Analisi dei metodi per il contenimento delle emissioni e sistemi di abbattimento: marmitte catalitiche, dispositivi di filtrazione dei gas di scarico, potenzialità dei combustibili alternativi. Propulsione ibrida. Cenni sulla simulazione numerica del funzionamento dei motori.

    Testi:
    Bibliografia consigliata: Giancarlo Ferrari, MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA, Il Capitello, Torino 2008. John B. Heywood, INTERNAL COMBUSTION ENGINE FUNDAMENTALS, McGraw-Hill

    Valutazione:
    Gli allievi saranno interrogati su 3-4 tematiche facenti parte del programma del corso.

  • Insegnamento MACCHINE E SISTEMI ENERGETICI (90881)

    Modulo MACCHINE E SISTEMI ENERGETICI

    Terzo anno di Ingegneria industriale CASSINO (L-9), Meccanica
    Crediti Formativi Universitari (CFU): 9,00

    Programma:
    Macchine a fluido e fonti di energia. Criteri di classificazione delle macchine a fluido. Richiami di termodinamica applicata e fluidodinamica. Rendimenti e principi di funzionamento delle macchine a fluido. Turbine multi-stadio e multi-corpo. Compressori volumetrici e dinamici: curve caratteristiche, prestazioni, regolazione e limiti di funzionamento. Pompe volumetriche e dinamiche: curve caratteristiche, prestazioni, regolazione e limiti di funzionamento. Cavitazione e altezza massima di aspirazione. Criteri di scelta di una pompa. Pompe in serie e in parallelo.
    Impianti motori termici: cicli di riferimento, indici di prestazione e rendimento globale. Impianti motori con turbina a vapore: ciclo di riferimento, schemi di impianto, caratteristiche dei componenti; prestazioni e ottimizzazione del rendimento. Impianti motori con turbina a gas: termodinamica e schemi di impianto, caratteristiche dei componenti. Cicli combinati: termodinamica e schemi di impianto, caratteristiche dei componenti.
    Motori alternativi a combustione interna: classificazione, principi di funzionamento e cicli di riferimento. Cicli reali e processo di combustione. Potenza e bilancio termico, sovralimentazione. Regolazione e curve caratteristiche. Formazione e controllo delle emissioni.

    Testi:
    Renato della Volpe, MACCHINE, Liguori, Napoli, 2011

    Valutazione:
    Gli allievi saranno interrogati su 3-4 tematiche facenti parte del programma del corso.

Prenotazione appello

E' possibile prenotarsi ad un appello d'esame, collegandosi al portale studenti.

Elenco appelli d'esame disponibili

  • Denominazione insegnamento: 30071 MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA - Ingegneria Meccanica - (2019/2020)
    Data e ora appello: 15/09/2020, ore 15:00
    Luogo: studio
    Tipo prova: prova orale
    Prenotabile: dal 18/10/2019 al 14/09/2020 (prenota l'appello)
  • Denominazione insegnamento: 31425 MACCHINE E SISTEMI ENERGETICI - Ingegneria Meccanica 31425 MACCHINE E SISTEMI ENERGETICI - INGEGNERIA MECCANICA 30538 MACCHINE E SISTEMI ENERGETICI - Ingegneria industriale 90236 MACCHINE E SISTEMI ENERGETICI - Ingegneria industriale 90881 MACCHINE E SISTEMI ENERGETICI - Ingegneria industriale CASSINO 90881 MACCHINE E SISTEMI ENERGETICI - Ingegneria industriale CASSINO - 90881 MACCHINE E SISTEMI ENERGETICI - Ingegneria industriale CASSINO - via G. Di Biasio 43, 03043 - (2019/2020)
    Data e ora appello: 16/09/2020, ore 10:00
    Luogo: aula 1.2 N.B. E' possibile prenotarsi fino al 14/09/2020
    Tipo prova: prova orale
    Prenotabile: dal 15/10/2019 al 14/09/2020 (prenota l'appello)

Gustavo Fontana si è laureato con lode presso l’Università di Napoli Federico II ed ha conseguito il titolo di Dottore di ricerca nel 1987 presso l’Università dell’Aquila. Dal 1988 al 2000 ha ricoperto il ruolo di ricercatore universitario e dal 2000 al 2005 di professore associato presso la Facoltà di Ingegneria dell’Università di Cassino. Attualmente, presso questo Ateneo, è professore ordinario di “Macchine a fluido”, SSD ING-IND/08.
E' stato responsabile scientifico dell'Unità di ricerca Università di Cassino nell’ambito di quattro Programmi di ricerca biennale, interuniversitari: “Procedure teorico-sperimentali per lo sviluppo di sistemi innovativi di iniezione nei m.c.i.”, coordinati dal prof. R. Cipollone, Università dell’Aquila.

Dall'anno 2000 ad oggi è stato responsabile scientifico di numerosi Convenzioni di Ricerca tra l’ELASIS S.C.p.A. (Sistema ricerca Fiat nel Mezzogiorno) e il Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università di Cassino, fra le quali si ricorda “Modello Fluidodinamico 3-D per lo Studio e lo Sviluppo di un Prototipo Virtuale di Motore Sovralimentato”, tutte aventi per tema l'analisi numerica per lo sviluppo di nuove soluzioni per il contenimento dei consumi e delle emissioni inquinanti.
Ha condotto ricerche sulla termo-fluidodinamica dei sistemi stazionari e sull’ottimizzazione di impianti termici, quali impianti a ciclo combinato gas/vapore, impianti combinati integrati con gassificazione del carbone ed impianti per la cogenerazione industriale. Attualmente, l'attività è concentrata sul tema dei motori a combustione interna, in particolare sulla simulazione numerica e l'indagine sperimentale del processo di combustione e del moto della carica. Si è occupato di combustibili alternativi quali il GPL e il metano, in particolare si è dedicato allo studio delle potenzialità, in termini di consumi ed emissioni, dell'idrogeno come combustibile, sia tal quale, sia miscelato ad idrocarburi tradizionali, per l’alimentazione dei m.c.i. ad accensione comandata.
Le ricerche più recenti riguardano l'ottimizzazione della combustione di motori di piccola cilindrata, la sovralimentazione come via per il contenimento dei consumi tramite "downsizing" del motore e le potenzialità dei combustibili alcolici derivati da biomasse.
Su questi argomenti è autore/coautore di circa 90 pubblicazioni scientifiche.

G. Fontana, E. Galloni, R. Palmaccio, E. Torella, “Numerical Analysis of a Small Turbo-Charged Spark-Ignition Engine”, Proceedings of ICES2006: ASME Internal Combustion Engine Division 2006 Spring Technical Conference. May 8-10, 2006, Aachen, Germany.
G. Fontana, E. Galloni, “Knock Resistance in a Small Turbocharged Spark-Ignition Engine”, SAE paper no. 2006-01-2995.
F. Bozza, G. Fontana, E. Galloni, E. Torella, “3D-1D Analyses of the Turbulent Flow Field, Burning Speed and Knock Occurrence in a Turbocharged SI Engine”; SAE Transactions, Journal of Engines - section 3, vol. 116, pp. 1495-1507, ISBN 978-0-7680-1982-7, 2008.
G. Fontana, E. Galloni, and R. Palmaccio, G. Formisano and P. Tortorella, “Experimental and Numerical Investigations into Mixture Formation and Smoke Emission of a Turbocharged S.I. Engine”, SAE paper no. 2008-01-0952.
G. Fontana, E. Galloni, “Variable Valve Timing for Fuel Economy Improvement in a Small Spark-Ignition Engine”, in Applied Energy, Elsevier, vol. 86, pp. 96-105, 2009.
G. Fontana, E. Galloni, and R. Palmaccio, “Numerical modeling of Exhaust Gas Recycle in a Turbocharged Spark-Ignition Engine”, ASME-ATI-UIT 2010 Conference on Thermal and Environmental Issues in Energy Systems.
G. Fontana, E. Galloni, “Experimental Analysis of a Spark-Ignition Engine Using Exhaust Gas Recycle at WOT Operation”, in Applied Energy, Elsevier, vol. 87, Issue 7, July 2010, pp. 2187-2193.
F. Bozza, G. Fontana, E. Galloni, D. Siano, “Experimental and Numerical Analyses for the Characterization of the Cyclic Dispersion and Knock Occurrence in a Small-Size SI Engine”, SAE Paper no. 2010-32-0069.
G. Fontana, E. Galloni, and R. Palmaccio, “3-D Analysis of the Effects of Charge Dilution on the Combustion Process of a SI Engine”, Third International Conference on Applied Energy - 16-18 May 2011 - Perugia, Italy.
G. Fontana, E. Galloni, and R. Palmaccio, “Numerical Analyses of EGR Techniques in a Turbocharged Spark-Ignition Engine”, in Applied Thermal Engineering, Elsevier, vol. 39, 2012, pp. 95-104.
E. Galloni, G. Fontana, R. Palmaccio, “Effects of Exhaust Gas Recycle in a Downsized Gasoline Engine”, in Applied Energy, Elsevier, vol. 105 (2013), pp. 99-107
G.Fontana, E. Galloni, S. Staccone, “Numerical and experimental characterization of knock occurrence in a turbo-charged spark-ignition engine”, in Energy Conversion and Management, Elsevier, vol. 85 (2014), pp. 417-424.
E. Galloni, G. Fontana and S. Staccone, “Design and experimental analysis of a mini ORC (organic Rankine cycle) power plant based on R245fa working fluid”, Energy 90 (2015) 768-775, http://dx.doi.org/10.1016/j.energy.2015.07.104
E. Galloni, G. Fontana, S. Staccone, F. Scala, ”Performance analyses of a spark-ignition engine firing with gasoline-butanol blends at partial load operation”, Energy Conversion and Management, 110 (2016) 319-326, DOI: 10.1016/j.enconman.2015.12.038
F. Scala, E. Galloni, G. Fontana, “Numerical analysis of a downsized spark-ignition engine fueled by butanol/gasoline blends at part-load operation”, Applied Thermal Engineering, Vol. 102, (2016), pp. 383-390, doi:10.1016/j.applthermaleng.2016.03.137
F. Scala, E. Galloni, G. Fontana, “Numerical Analysis of a Spark-Ignition Engine Fueled by Ethanol-Gasoline and Butanol-Gasoline blends: Setting the Optimum Spark Advance”, SAE Paper no. 2017-24-0117
E. Galloni, G. Fontana, F. Scala, ”Experimental and Numerical Analyses of a Spark-Ignition Engine Firing with N-Butanol-Gasoline Blends at High Load Operation”. Energy Procedia (2018), pp. 336-343, DOI information: 10.1016/j.egypro.2018.08.086; (ISSN: 1876-6102).
E. Galloni, F. Scala, G. Fontana, “Influence of fuel bio-alcohol content on the performance of a turbo-charged, PFI, spark-ignition engine”, Energy, Vol. 170, (2019), pp. 85-92, doi.org/10.1016/j.energy.2018.12.129

[Ultima modifica: mercoledì 30 novembre 2016]