Il corso si propone di fornire agli studenti le nozioni di base riguardanti il funzionamento dei propulsori di impiego aeronautico. Dopo un richiamo dei concetti di base di termodinamica e meccanica utili allo studio dei propulsori, vengono descritti i principali propulsori di impiego aerospaziale che si basano su turbine a gas, determinandone le prestazioni a progetto, analizzandone i componenti principali (ugelli, prese d¿aria, combustori, post-combustori, turbine, compressori) e fornendo cenni sul funzionamento in regolazione. In una seconda parte del corso l¿attenzione è invece rivolta alla propulsione aeronautica basata sui motori alternativi: viene fornita l¿impostazione teorica di base per la valutazione delle prestazioni, in termini di potenza e consumo, del motore a ciclo Otto. Queste informazioni saranno integrate da cenni di nozioni di carattere pratico sulle tecnologie e i metodi di produzione e manutenzione degli organi principali e dei sistemi accessori.

Conoscenza dei principi di funzionamento dei principali propulsori di impiego aeronautico e degli organi che li costituiscono. Acquisizione della necessaria nomenclatura in lingua inglese.

Termodinamica e meccanica di base.

Introduzione
Classificazione dei propulsori aeronautici e delle macchine a fluido. Richiami di termodinamica.
Motori a turbina a gas
Ciclo Brayton ideale e reale. La spinta: teorema della quantità di moto, spinta standard netta, spinta lorda, resistenza addizionale, consumi specifici e rendimenti. Descrizione e valutazione delle prestazioni a progetto dei diversi propulsori e turbomotori: autoreattore, turboreattore semplice, turbo albero, turboelica (ottimizzazione), turboreattore a doppio flusso con flussi separati (ottimizzazione) e by-pass. Sistemi per l¿aumento di spinta/potenza; post-combustione. Cenni su endoreattori.
Portata ed andamento delle pressioni in ugelli. Prese d¿aria subsoniche e supersoniche. Combustori.
Turbine ad azione, a salti di velocità, a salti di pressione e turbine a reazione. Turbocompressori assiali e centrifughi.
Accoppiamento turbina-compressore in turbine a gas monoalbero e in turbogetti monoalbero (linea di funzionamento). Influenza di condizioni di volo, controllo dei motori e operazioni a terra (cenni).
Motori alternativi
Fondamenti teorici: ciclo Otto; indicatori di prestazioni; fattori della potenza utile; influenza del rapporto di miscela; caratteristica meccanica; regolazione; variazione delle prestazioni con la quota; principi della sovralimentazione; anomalie della combustione. Aspetti costruttivi: architettura del motore aeronautico; basamento; albero motore; riduttore; cilindri; pistoni; bielle; albero a camme; valvole. Strumentazione. Caratteristiche dei combustibili e lubrificanti per impiego aeronautico. Altri impianti e sistemi: refrigerazione; lubrificazione; alimentazione dell¿aria; alimentazione del combustibile (carburatori e sistemi di iniezione); sovralimentazione; scarico; avviamento e accensione.

Portata in ugelli e prese d¿aria. Calcolo di prestazioni a progetto di autoreattore, turbina a gas, turboreattore (semplice e doppio flusso). Prestazioni di turbocompressori e turbine. Calcolo delle prestazioni di motori aeronautici nel funzionamento al decollo e in quota.

a) Testi di riferimento per il corso:
Beccari, Macchine, I Vol., CLUT, 1980.
M.J. Kroes, T.W. Wild, Aircraft Powerplants, 7th ed., McGraw-Hill, New York, 1994.
Dispense fornite dal docente per alcuni argomenti trattati
b) Per approfondimenti ed ulteriore consultazione:
P.G. Hill, C.R. Peterson, Mechanics and Thermodynamics of Propulsion, Addison-Wesley, 1992.

L¿esame è orale. Consiste in due o tre domande poste ad ogni candidato, sviluppate attraverso la discussione o lo svolgimento di brevi calcoli con una durata complessiva di circa 45 minuti.