Fluid Machinery 2012/2013

Introduzione Classificazione delle macchine. Turbine, compressori, volumetrici, macchine rotative e le loro applicazioni a casi pratici industriali. Analisi delle prestazioni: la potenza, il lavoro, l'efficienza.

Nozioni di base di fluidodinamica Dscrizione spaziale e materiale del campo di moto. Traslazione , deformazione e rotazione. Teorema di trasporto di Reynolds '. Bilanci differenziali nelle turbomacchine (massa, quantità di moto, energia termica e meccanica) in sistemi di riferimento fissi e rotanti. Bilancio Entropico. Descrizione fenomenologica della turbolenza e del funzionamento instazionario delle turbomacchine. La media di Reynolds delle equazioni di Navier Stokes (RANS). Bilanci integrali nelle turbomacchine (massa, quantità di moto, momento della quantità di moto, energia) e la loro applicazione ai componenti di base. Condizioni di flusso transonico (densità e sezione cambiamenti, onde d'urto normali e oblique, distacco di onde d'urto) e supersonico.

Teoria degli stadi di turbomacchine Trattamento generale dello stadio di turbina e del compressore, parametri adimensionali, il grado di reazione e il suo effetto sulla configurazione di stadio. Coefficiente di carico e l'effetto sulla potenza. Descrizione di uno stadio di turbomacchina, casi particolari.

Turbina e compressore: forze di schiera Forze di palettatura in campi di flusso non viscosi e viscosi. Effetto della solidità sulle perdite profilo della palettatura, rapporto tra profilo coefficiente di perdita e resistenza. Solidità ottimale, coefficiente generalizzato di portanza-solidità: turbina statore e rotore.

Efficienza di turbomacchine multi-stadio . Rendimento politropico. Efficienza isentropicadella turbina, fattore di recupero. Efficienza del compressore, contrreucper. Confronto tra efficienza politropica ed isoentropica.

Macchine volumetriche.

Pompe e compressori a stantuffo: analisi energetica, indicati diagrammi, efficienza volumetrica, macchine multistadio. Pompe e compressori rotativi.

Applicazione a casi pratici Pompe e compressori: mappe di funzionamento, curve caratteristiche del circuito esterno, controllo di flusso. Cavitazione nelle pompe. Analisi aerodinamica di base di turbine eoliche,: analisi del disco attuatore, limite di Betz, basi del design delle pale. Turbine idrauliche: classificazione, analisi adimensionale. Nozioni di base di disegno di turbine idrauliche: Prevalenza, portata, grado di reazione.