Il corso si propone fornire la conoscenza critica delle procedure di progetto delle macchine a fluido, a partire dalle prestazioni richieste dal sistema energetico in cui il componente verrà integrato e considerando le caratteristiche ed il successivo accoppiamento con gli altri componenti del sistema stesso.
Lezioni teoriche ed applicative.
Equazioni della continuità, dell’energia, della quantità di moto e di Eulero applicate alle turbomacchine. L’impiego della teoria della similitudine e della statistica per il dimensionamento preliminare di una turbomacchina. Numero di giri specifico, coefficiente di carico e di portata.
Macchine assiali: dimensionamento alla linea media di macchine assiali. Impiego dell’equazione dell’equilibrio radiale per il progetto di una turbomacchina assiale. Varie leggi di vortice (vortice libero, forzato, esponenziale ed ad angolo costante). Effetto della disuniformità dell’entalpia di monte e del gradiente radiale di entropia sugli angoli del flusso. Introduzione a correlazioni di perdita e di deviazione.
Macchine centrifughe: legame fra carico palare e sviluppo radiale ed angolare della pala. Equilibrio di una particella nell’attraversamento del rotore. Scorrimento e relative correlazioni (Stanitz, Stodola, Busemann, Wiesner). Dimensionamento dell’impeller con carico assegnato. Criterio di Japickse per la valutazione delle perdite di energia meccanica. Modello del jet and wake.
Trasformazione nel diffusore. Traiettoria a spirale logaritmica e separazione tridimensionale. Diffusore palettato e non palettato. Trasformazione conforme di Japickse. Dimensionamento della valuta e valutazione delle perdite di energia meccanica.
Determinazione curva caratteristica della macchina ed accoppiamento con il sistema.
- N. A. Cumpsty, Compressor Aerodynamics, Longman, 1989
- O. E. Balje, Turbomachines A guide to Design, Selection and Theory, J. Wiley and Sons, 1981
-D. Japickse, Centrifugal Compressor Design and Performance, Concepts ETI, Inc. 1996
Ricevimento: Ricevimento su appuntamento da concordarsi
DANIELE SIMONI (Presidente)
EDWARD CANEPA
ANDREA CATTANEI
CARLO CRAVERO
DAVIDE LENGANI
MARINA UBALDI
PIETRO ZUNINO
PROGETTAZIONE DELLE MACCHINE E DEI SISTEMI ENERGETICI
Esame orale. Data da concordarsi tramite appuntamento
