Fluidodinamica delle Macchine 1

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Informazioni generali

  • Anndi corso: 1°
  • Semestre: 1°
  • CFU: 6

Docente responsabile

Vincenzo MULONE

Programma del corso

  • Generalità sul corso, obiettivi, classificazione delle macchine, esempi applicativi.
  • Equazioni della fluidodinamica delle turbomacchine
    • Descrizione sollecitazione.
    • Descrizione materiale e non materiale del moto. Teorema del TrasportReynolds
    • Equazioni integrali e differenziali di continuità, q.d.m. (Navier-Stokes), energia in forma termica meccanica e entropica
    • Flussi rotazionali e irrotazionali. Azioni su profili alari.
    • Motrelativo. Forze di inerzia.
    • Stratlimite: parametri locali e globali, transizione laminare turbolento, cenni sul controllo.
  • Generalità sul funzionamentdelle turbomacchine
    • Variabili adimensionali principali
    • Classificazione e scelta delle turbomacchine attraversi parametri adimensionali
    • Influenza della viscosità, degli effetti di scala e della cavitazione.
    • Similitudine in turbomacchine termiche.
    • Curve di funzionamento.
  • Trasformazioni nelle turbomacchine
    • Rendimenti, coefficienti di perdita.
    • Lavordi Eulero, equazione integrale del momentdella quantità di moto.
    • Analisi monodimensionale di unstadio, rappresentazione grafica.
    • Graddi reazione di unstadio.
    • Analisi adimensionale di unstadio
    • Stadiripetuto, stadinormale.
  • Analisi del flussnelle turbomacchine
    • Coordinate e sistemi di riferimento; schematizzazione del campdi moto.
    • Definizioni geometriche profili in schiera, prestazioni schiere.
    • Schiera piana, schiera radiale.
    • Equilibriradiale, vortice libere forzato.
    • Flussi secondari, perdite di profile miscelamento.
    • Teoria generale dei diffusori, rendimento, coefficiente di recuperdi pressione.
  • Compressori assiali
    • Descrizione generale.
    • Triangoli di velocità, rendimento, graddi reazione, ottimizzazione dellstadio.
    • Confrontfra stadi a diversgraddi reazione. IGV.
    • Principali profili impiegati. Distribuzione di pressione e velocità sul profilo. Calcolangoli ottimali.
    • Principali correlazioni schiere. Criteri di caricper schiere assiali. Perdite profilo.
    • Comportamentschiere fuori progetto.
    • Cenni sul comportamentdi pale supersoniche.
    • Perdite di anello, secondarie e nei giochi.
    • Considerazioni su ventilatori assiali e eliche propulsive.
    • Cenni alle metodologie di progett3D di pale complesse.
  • Compressori centrifughi
    • Descrizione generale.
    • Funzionamentreale dei compressori centrifughi.
    • Coefficiente di riduzione di caric(slip-factor). Teoria di Stodola, principali correlazioni.
    • Elementi di progettdella girante. Canale meridiano, numerdi pale, rendimento, incidenza, diffusori lisci e palettati. Cassa a spirale. Principali tipologie di perdite.
    • Note sui ventilatori centrifughi.
  • Funzionamentanomaldei compressori.
    • Stallo, pompaggio: generalità.
    • Teoria elementare dellstallrotante.
    • Teoria elementare del pompaggio.
    • Complementi sull'instabilità dei compressori.
  • Analisi dell'accoppiamentmacchina-circuito.
    • Curva caratteristica esterna, match con la curva caratteristica della macchina.
    • Macchine e sistemi per fluidi comprimibili e incompressibili.
    • Circuiti complessi.
    • Cavitazione per macchine operatrici a fluidincompressibile
    • Regolazione della portata in circuiti: strategie di strozzamento, bypass e regolazione numerdi giri. Regolazione portata in macchine a fluidcomprimible.

Risultati d'apprendimento previsti

Comprensione delle equazioni della fluidodinamica e applicazione alle macchine. Comprensione e applicazione delle curve caratteristiche delle macchine. Accoppiamento di macchine con sistemi complessi.

Eventuali propedeuticità

Non sonpreviste propedeuticità formali.

Testi di riferimento

  • Osnaghi, Teoria delle Turbomacchine, Esculapio
  • Karassi et al., Pump Handbook, Mcgraw Hill

Per ulteriore approfondimento:

  • Sandrolini Naldi, Macchine voll. 1 e 2, Pitagora
  • Dixon and Hall, Fluid Mechanics and Thermodynamics of Turbomachinery, Elsevier
  • Albin, Compressori centrifughi e assiali, Liguori

Ultimo aggiornamento Venerdì 02 Ottobre 2015 13:07

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