Macchine
Intro
L'introduzione alle macchine comprende la definizione e classificazione delle turbomacchine, insieme alla terminologia e alle palettature.
Definizione di modello e introduzione ai triangoli di velocità
Vengono definiti i modelli e introdotti i triangoli di velocità, fondamentali per comprendere il funzionamento delle turbomacchine.
Bilanci energetici
Questa sezione copre il bilancio di momento della quantità di moto (QDM) e i diversi tipi di rendimenti, tra cui totale a totale, totale a statico, statico a statico e politropico. Si esplora anche il grado di reazione e la dipendenza dei triangoli di velocità da esso.
Analisi dimensionale
- Definizione di coefficiente di portata e di carico
- Definizione di curva caratteristica ideale e introduzione rudimentale
- Teorema di Buckingham applicato all'analisi di turbomacchine
- Gruppi adimensionali indipendenti e dipendenti per analisi di flussi comprimibili
- Curve caratteristiche reali per turbine e compressori
- Gruppi dimensionali indipendenti e dipendenti per analisi di flussi incomprimibili
- Curve caratteristiche turbomacchine incomprimibili, in particolare pompe
Perdite e correlazioni
Questa sezione fornisce una breve introduzione al canale meridiano e agli accorgimenti progettuali. Si definiscono le perdite, distinguendo tra quelle dovute alla palettatura e quelle dovute allo scostamento degli angoli di flusso dagli angoli del metallo.
- Metodi per valutare le perdite: sperimentale, CFD, teorico
- Cenni al metodo sperimentale
- Cenni al metodo CFD
- Metodo teorico: distinzione tra perdite di prima e di seconda specie
- Perdite di prima specie: Profilo (strato limite e scia), secondarie (effetti 3D), di paletta (discrepanza angoli reali ed angoli di flusso)
- Perdite di seconda specie: Leakage, ventilazione, parzializzazione
- Rendimenti di schiera: Correlazioni di Soderbergh, Cox, Traupel, Kracker-Okapuu
Modellistica
- Modello Mean-Line
- Modelli ISRE e NISRE
- Analisi Through flow (anche multistadio)
- CFD Steady (anche multistadio)
- CFD Unsteady (anche multistadio)
Misure fluidodinamiche
Descrizione del banco prova fluidodinamico e dei tipi di misure effettuate. Si spiega la catena di misura e le diverse tecniche di misura della velocità, come tubi di Pitot, sonde cobra a tre e cinque fori, velocimetria Laser-Doppler e anemometria a filo caldo. Cenni a Particle Image Velocity e Laser Sheet Visualization sono inclusi.
Compressori assiali
L'introduzione e lo stato dell'arte della tecnologia dei compressori assiali comprende i triangoli di velocità e valutazioni sul piano h-s. Vengono discussi i rendimenti per compressori assiali, il rapporto di compressione massimo, lo sviluppo delle palettature e del canale meridiano, i criteri di carico, e le considerazioni riguardanti lo stadio di compressore. Si esaminano le caratteristiche dello stadio, da ideale a reale, il range di funzionamento e lo stallo, con cenni sulle caratteristiche di funzionamento multistadio.
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