Turbomacchine - Teoria

Turbolamacchine

L'elemento essenziale di una turbomacchina è lo stadio composto da statore e rotore. Le palette fisse permettono una variazione della quantità di moto a cui corrisponde una variazione delle forze scambiate tra flusso e palette. Stesso nelle macchine assiali: il maggior contributo di forza è dato dalla deflessione delle pale mentre per le radiali oltre alla deflessione si deve considerare anche il contributo della variazione del raggio.

Pale assiali per lo studio di una turbomacchina sono meridiano possibile per l'asse della macchina. Multiplicabile qui corrisponde superficie cilindrica con asse e ₀ - quello della macchina. Pale del dispositivo: la parte concava della pala, estradosso quella convessa. Inclinazione di tra le pale dipendente dalloscheletro e le sue rispondenti.

Forcella: direzione dei profili. Per indicare il bordo di attacco e quello di uscita, indichiamo: _tau: una base della pale con tip (vela della pale) e pezzi della pala.

Viene definito l'aspetto a come rapporto tra l'altezza h e la corda della pale s, mentre ladeflessione come angolo tra tangente alla lama dello scheletro in prossimità dei due bordi trama e angolo di calettamento. Difatti la corda b è distanza di due punti corrispondenti su due pale differenti.

Viene definito incidimento come la differenza angolare tra l'angolo al congiunzione flusso e l'angolo geometrico di attacco. Idem ladeviazione δ è differenza tra l'angolazione con cui esce fluido e l'angolo geometrico di uscita.

Le palette sono merceologicamente in giunto, corpi e forze gravitazionali di deflessione di una scheda di palette. Ogni un flusso è accumulante doppi flusso. Flusso entra con angolo è, ed esce con angolo α₂ (x, x', x'') rispetto alla direzione assiale tra angoli in una turbomacchine, rotano tra a dire e e uno qui.

Quindi sull'altezza (SPAN) della pala come condizione di riferimento vengono prese tutte le forte delle schierate (P₀₁ - P₀₂).

Il flusso di una turbomacchina sempre non stazionaria - questo è condizione necessaria. Scambio lavoro: equazione dell'energia per un flusso alternato è isentropico lungo un streamline (linea fluida). Flusso in ogni suo punto è tangenziale velocità velocità (flusso stesso). Si dice che, siccome avviene variazione nel tempo particolare significa che il morto sulla streamline deve essere soggetto di vita verde come pressioni varia di^escrez. nel sistema riferimento assoluto. Flusso è a premiare per il tuo ruolo relativo (non metrica) per le rotori.

dello stadio e alle deflessione imposte dal rotore. L'angolo β₂ è importante

perché determina il componente tangenziale in ingresso. Fattore tra quelli di forza sviluppata

fra palettature e fluido che è proporzionale alla potenza erogata, nella progettazione del singolo

stadio vero e fondamentale.

Un successivo parametro da tenere in considerazione nella progettazione di una turbina è la

distribuzione del salto entalpico fra i vari stadi. La logica che si adotta è quella d'assegnare

un salto entalpico totale ai primi stadi decisamente maggiore rispetto che quello degli stadi successivi.

Con questo strategia i primi stadi lavorano con salto entalpico e temperatura totale maggiore che

fanno diminuire la necessità di raffreddamento per gli stadi successivi. Le limitazioni nella

rialloggazione nei soli primi stadi permette di migliorare l'efficienza poliche si diminuisca le

perdiute associate alle misceolazione dei flussi di rialloggazione con flusso principale. L'efficienza

dei primi stadi sarà penalizzata ma viene lodemately adequately negli stadi successivi grazie

all'assenza della rialloggazione. Flusso attraverso pallettature morale ligure edlatticalo,

pippetino, considerato adiabatioco a riallogazione appena fatte, de quanticato calore e glooso sono

porr pciple e negli scambi di lavoro e quindi in fase di valutazione delle prestazione delle

macchine si può assuemere Q=0 per l'intera macchinda. Possiamo quindi scrivere l'equazione

dell'eneggia per il singolo stadio veolando che, nell'impotes di flusso stazionario, lavoro di

dd i a flusso tassuorabile e flusso adiabatico

lstaotra(io3, h0)

ctatoslip si lo cede come questo calo

i polets primo scritto con l'aggiunta

L_b I_j I_j+1 I_j+2 i=cost

che il flusso sia stazionario anche nel rifermimento relativo s conservi attraversio lo statore . Nell’

ipotes, che sia fassurable cl verlazione di znaio to angresso di usachi del rotore (, , )

si vede che anche l'entalpia totale relativa si conservse nel colaro( h_oo₃ h0₂ h0₃).

si vedono che anche nela stadio il nuovo corrisponde ha occhemento un piplico ias. Nel clao adiabatico

delli stadio (hO₃ h0₃₅).

e pressone totale durente la varie transformazioni si deve

considerare l'effetto de perditi quandio aumento

di entropia cp( p/Ts ap/T +Tds). Fissal il liveli di

pressione all'inizio e fine trassformazione p(c p3/c3) il

salto entlpico dipende mollti dall'auanimento di entroppia

che si ha ne mnzio fine legglementazioni. Nel

grafico le tarsformaizone lent e melcroá di punti

l-c-2-3 pense inonsiderando isnovemici la tarsforam".

Vegiamento per altre due formazioni di B₂ viste all’interno della dimostrazione.

• R₁ = C₀₂ + C₀z / 2
• R₂₁ = Wb₂₁ + Cbz / 2M

Se il grado di reazione = nullo si dice che la palettatura rotorica è simmetrica in termini di angoli - condizione R = 0. Se invece B₂₃ = -B₃₂ si annulla il grado di reazione e si avrà lo stallo simmetrico (pale stallo forte con uguale profilo ma calibrato in senso opposto) in termini di angolo - condizione R = 0 e rispettivamente B₂₃₂ = 0.

Definiamo ora la terminologia e le grandezze principali relative ad una palettatura di turbina. Nella metodologia adottata per disegnare i profili delle palettature delle schiere di turbina si va a definire il valore di un certo numero di parametri che consentono di individuare altrettanti punti notevoli sul profilo delle pale tali punti sono i vincoli che verso quelli il profilo deve passare. Rispettando i vincoli si generano delle curve che descrivono andamento delle 'suction surfaces S₃ - e delle pressure surfaces P₃₂'. Le curve ossia sono o delle curve Bézier o delle spline cubiche.

Con riferimento a richiami generali BGM con cui parte delle grandezze che vedremo sono già state definite. Rivediamo parametri principali sui quelli si può lavorare per definite il profilo di una palettatura di turbina. Gli angoli di palo (inlet blade angle b₃• exit blade angle b₃₂) sono definiti come angoli tra la direzione assiale del flusso e tangente alla linea scheletto (camber line). Gli angoli di flusso sono definiti come angoli tra la direzione assiale del flusso e direzione di entrata (αe) ed uscita (α₂) del flusso. Le differenze αc - β₃ sono definiti angoli di incidenza. I meridiani, le differenze β₂ - α₂ e definiti deviazione S.

Se i triangoli di velocità sono noti stimando L ₛ e S ₛ, possono definire gli angoli delle palettature β₂, β₂₃, anche gli angoli di meridiani bordo di attacco (leading edge LE) e il bordo di uscita (trailing edge TE) sia definiti come archi di circonferenze in cui i raggi sono scelti basandosi sull’esperienza. Le palettature di pressione hanno LE e TE deviati rispetto alle dimensioni delle corde assiale delle palettature st. Le dimensioni sono giustificate dal fatto che essendo più efficaci ed un dosaggiamento dei coni di apprezzamento richiede spessori materiali significativi se le palettature di pressione hanno nei vinoli e vincoli dimensione sono solo strutturali questo di allineare vortici fosse più piccolo possibile per evitare perdite per mixing delle sole vole delle schiere di quelli di pendenza delle pressioni di base legante su bordo di uscite limtendo la superficie.

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