Macchine
- Parte macchine termiche (turbine, compressori)
- Parte idrauliche
Macchine volumetriche (MCI)
Macchine dinamiche
- Operatrici (necessitano potenza) → compressore
- Motrici (forniscono potenza) → turbina
- Continuità fluidodinamica (no valvole), eleva una variazione di energia del fluido
- Trasferimento quantità di moto tra fluido e macchina
Grandezze totali
Velocità del suono
M0 = C/Cs → numero di Mach
Velocità del fluido
Studio turbomacchine
Macchine
- Parte macchine termiche (turbine, compressori)
- Parte idrauliche
Macchine volumetriche
Macchine dinamiche
- Operatrici (necessitano potenza) → Compressore
- Motrici (forniscono potenza) → Turbina
Continuità fluidodinamica (no valvole), eleva una variazione di energia del fluido
Trasferimento quantità di moto tra fluido e macchina
- Rotore
- Statore
Grandezze totali
Velocità del suono
Numero di Mach
Velocità fluido
Studio turbomacchine
Velocità del suono nel fluido in quel punto
Formule e grandezze totali
cdc + gdz + dh = dq - dl
cdc + dh = 0
h0 + Co2/2 = hot + 0
hot = h0 + Co2/2
Energia cinetica = energia entalpica
Gas ideale
Cp = cost, Pv = RT → R = cost
h = cpT
Sostituisco:
Cp Tot = Cp T0 + Co2/2 ⇒ Tot = T0 + Co2/2Cp
Pvk = cost ↔ Pv = RT = D2/T1 = (P2/P1)(k-1)/k
Legge isoentropica
1/ρ = v
P2/P1 = (T2/T1)k/(k-1)
2 = OT
1 = O
POT/PO = (TOT/TO)µ/(k-1)
PO/POT = (TO/TOT)1/(k-1)
Per le trasformazioni isoentropiche
Diagramma di Mollier (Hs)
ho
POT
C02/2
Misure e portata
Velocità auto di Fa
Manometro che misura la totale
Nelle ali degli aerei
In direzione del flusso
Collegati a un manometro che misura la statica
Ṁ = ρcsA - dṁ = dρcsA + ρdcsA + ρcsdA
0 Nessuna variazione di portata
dρcsA + ρdcsA = 0
dρcsA ρcsA = 0 => dp/p = -dcs/cs
Equazione dell'energia
Equazione dell'energia
cdc + gdz + dh = dq - dL
Termica
cdc + gdz + dp/ρ = -dl
Meccanica
Perdite Condotto
csd cs/cs2 + dp/ρ . 1/cs2 = 0
dcs/cs + dp/p . 1/cs2 = 0
-dp + dp/p cs2 = 0
cs2 = dp/dp => cs = √(dp/dp)
Mezzo comprimibile
Velocità suono
pk = cost
pk-k = cost
P = pkcost
dP/dp = kP/pkPk-1cost · P/P = k · Pkcost/p
dP/dp = kP/p
PV = RT
P/p = RT
Cs = √(dP/dp) = √(kRT)
Gas ideale (comprimibile) e isoentropico
Velocità suono
M = C/Cs
- Supersonico (ipersuono) M > 1
- Subsonico (iposonico) M < 1
- Sonico M = 1
Sezioni di passaggio ed entalpia totale
Sezione A1 di passaggio tra 2 sezioni di passaggio infinite
Mi = P1 C1 A1 [s]
cdc + gdz + dh = dq/dl0 0 0
hxT = hx + Cx2/2 = hy + Cy2/2 = hT
Lungo la linea di corrente l'entalpia totale si conserva
cdc + dh = 0
Cx2/2 - Cx2/2' = hoT - ho1
Cx2/2 = hoT - ho1 = CP (ToT - T1) = CP ToT (1 - T1/ToT)
CP = kR/u - 1CP/CV - CP/CV
-------------------- CP/Cv
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