Appunti Macchine T

Lezione 1

23/02/12

Macchine a fluido sono delle macchine nelle quali avviene uno scambio energetico tra il fluido e la macchina stessa. Si distinguono due tipi:

• Macchine Motrici (Fluidomotrici)
  • sono atte a trasformare in energia meccanica del fluido in energia o lavoro meccanico.
  • della macchina può essere suddivisa quale ruote aventi moti dentro macchina.
• Macchine Operatrici (Fluido operativo)
  • assorbe energia meccanica da esterno e quale trasmessa la sue parti mobili al fluido che rimuove la energia

Esistono macchine che si comportano sia come motrici che come operatrici:

• Motori e combustione interna alternativi (Macchine volumetriche termiche)
• Turbogas composto da 3 macchine:
  1. compressore (operatrice)
  2. ruote di combustore
  3. turbina (motrice) tolgono energia fluide in moto meccanico

Suddivisione in base alle caratteristiche del fluido di lavoro:

• Macchine Idrauliche lavorano con fluidi incomprimibili
• Macchine Termiche lavorano con fluidi comprimibili (gas-vapore)

Suddivisione in base alla modalità con cui avviene scambiarsi energie:

• Macchine Dinamiche caratterizzate da flusso continuo di fluido operatore
• compressione liquido in turbine di espansione e assorbimento
• scambio energetico diretto tra organo mobile e fluido
• pressione operata di tipo reattore
• rotore non varia direttamente con volume cilindro
• direzione per porto di direzioni fluido centrifuga orizzontale

Macchine Volumetriche caratterizzate da elaborazione porto chiuso di fluido (volume sempre riempimento)

• pressione una cilindro lavora macchine
• il porto vede lavorazione con volume di rotazione

Macchina volumetrica termica (motore) compone chimica del combustibile e lavoro meccanico ma una parte dell'energia è speso come macchine operatrici (esempio in muscolo).

Macchina volumetrica

• Flusso ciclico
• No scambio energetico
• Lavoro di trasferimento
• Notevolmente variabile

Macchina dinamica

• Flusso continuo
• Scambio energetico
• Inerziale/stabile

Sostituzione in base alle cinematiche delle parti mobili:

Macchina alternativa

con moto alternato delle parti meccaniche mobili

Macchina rotativa

con moto rotativo delle parti mobili

Sostituzione in base al percorso dei fluidi nella macchina:

Macchina assiali

percorso del fluido mediamente allineato con l'asse della macchina

Macchina radiali

percorso dei fluidi avviene per gli più perpendicularmente all'asse della macchina

Macchina Operatrice a fluido incomprimibile dinamica

• Energia cinetica aumenta ma meno del aumento di pressione

Macchina motrice a fluido incomprimibile dinamica

energia necessaria all'albero

H: 80/100 m di dislivello rispetto al bacino

TdS = dq + du/pv

dq = du + dpv

posso isite che

dq = pdv + dp + dL_di

dn = vdp + dp + dL_nu

du = dq - pdv - vdp

dQ = dn - pdv + dp + dL_nu

TdS = dq + dQ_v

dU = dq + dQ_v + vdp

dq + dQ_v = TdS

dL + dQ = dh + tubo + gt + vdp

dL = negativo

dU - dQ_v + tubo + gt + visto

dL - dQ_v = dLU

dL = lavoro + officale + inferiori

Se scrivo (Lt)

L_t assorvessi

(L_i)_ott = Q_ce = (h₂ - hv₂) + ½(b₁² - b₂²)

(L_t)_ott + L_nu

= (h₂ - hv₂) + ½(v₁² - v₂²)

S

L = U₂C₂cosβ-U₂C₁cosα (macchina motrice)

L = U₁C₂cosβ-U₁C₁cosα (macchina operatrice)

Trapdi

[J/kg]

L = U₁C₁-U₂C₂

LAVORO PER REAZIONE

Variazione

ΔP

P₂-P₁+ρV₁²₂-ρV₂²₂=0

ΔP

COMPRESSORI A LOBI

Sfrutta due profili contigui in rotazione relativa, nel quale si isolato un volume.

Questo volume in posizione interna può generare un ampio trasporto di fluido.

CASO IDEALE

• Esacendo una grafica trasformatrice il volume rispetto ascisse v con pressione p.
• Esacendo una compressione isocora portando pressione bassa rispetto al massimo.

Al che passando in P0→P1

COMPRESSORE A VITE

Le le viti hanno passo costante allora non ha rapporto di compressione interno e si comporta come in compressori a lobi.

Se le viti hanno passo non cost abbiamo rapporto di compressione con compressione a pettine.

MACCHINE PER VUOTO

Pompe per vuoto a palette.

• Condizione di pressione (ordine millibar) per generare vuoto meccanico del carico.
• Pressione inferiore = vuoto molecolare (lessimi di millibar).

La macchina deve restituire il vuoto continuamente inizialmente devono risciogliere il fluido da NV

Passando a una rotazione di piano a una rotazione di PV o movimenti non generano rapporto di compressione interno ma dopo in sequenza riduzione a scaricare la pressione.

O P0 → PS0 → Pmin → B2

Questo scorre in regime secondo i Pn2 con P2pm ovvero nel vuoto.

Lezione 14

Prima di tutto notiamo che ci sono 4 valvole per cilindro due per aspirazione e due per scarico.

In questo modo si riduce il lavoro della molla divento le due fasi più precise e rapide.

Il condotto A e B di aspirazione Il condotto C e D di scarico

Le valvole sono aperte e chiuse dall'albero a camme che spinge verso il basso la valvola in tempi precisi detti BATTUTA.

incidenza A minore aumenta sull'albero Tante modifiche valvole Sistema pneumatico valvole determinata apertura valvole

Inibibizione degli angoli di apertura delle valvole

battitrice valvole che abbassano sulla valvola La molla motrice la valvola permette corso libero quindi si alzano e si richiudono

AS angolo apertura scarico la camma deve sempre aprirsi AAS con una certa velocità per raccogliere la stressa e poi richiudersi

devo considerare angolo apertura angolo chiusura che non deve essere troppo piccolo o troppo precoce come anche l'istantanea massima delle valvole

Questo profilo deve essere uguale ad ogni giro del motore

questo spiega che se il motore gira più velocemente anche le valvole dovranno aprirsi più velocemente. In accordo grafiche precedentemente si possono grafiche portate le alzatine a camme che detta il tempo di resterno In accordo ai giri del motore valvole angolo di distribuzione

Posso ottenere una espressione se vado a trasf. il salto delle e il lavoro poiché variazione p_m

la pressione nel caso è stabile e selle misurate rispetto al caso 2

dV/dϑ dS/dϑ dQ_m/dt W: dW/dt

dQ_ck/dt

Vdp/dt 1/(1-r) dV/dϑ dQ_w/dt W: dW/dϑ

N.B nuove normale impulsione pressione che l combustione deboli mantiene n cilindro plurali tanto di PMS

dopo devono sostano per soggetto combustibile testo che una modalità condizione determinare volume pressore e connesse inottesto proni mod. sistema