Il corso fornisce strumenti teorici e computazionali di base per l'analisi e il progetto di turbomacchine. Oggetto principale è lo studio del flusso attraverso schiere palettate, affrontato con diversi strumenti, che vanno dai bilanci di massa, energia e quantità di moto attraverso superfici di controllo, allo studio analitico, alle correlazioni di dati empirici, alle tecniche numeriche. La trattazione, rivolta al complesso delle turbomacchine, pone principalmente l'attenzione sul compressore assiale che è macchina esemplare per le problematiche fluidodinamiche poste dai moderni apparati propulsivi aeronautici.

Capacità di analisi e progetto di massima di schiere palettate per turbomacchine.

Termodinamica, meccanica e fluidodinamica di base. Fondamenti del calcolo differenziale e integrale. Calcolo numerico.

Triangoli di velocità. Teoria impulsiva: forze agenti su una schiera di profili. Soluzione analitica per flusso potenziale. Caratteristiche sperimentali di schiere. Il fenomeno dello stallo. La correlazione di Howell: problemi di analisi e di progetto. Dati sperimentali NACA. Effetti legati alla comprimibilità: Mach critico, Mach massimo, choking, loro dipendenza dall'incidenza. Stadio di compressore assiale: fattore di carico, coefficiente di portata, grado di reazione. Evoluzione termodinamica di un gas attraverso uno stadio di compressore assiale. Effetto del grado di reazione sullo stallo in bassa e alta velocità. Studio quasi-3D -Equilibrio radiale: problema di progetto e di analisi. Criteri di svergolamento. Flussi secondari. Stallo rotante, pompaggio. Schiere investite da correnti supersoniche. Urti ed espansioni su bordi d'attacco e di uscita. - Correnti supersoniche assialmente subsoniche: l'incidenza unica.

Nomenclatura dei profili in schiera. Esercizi numerici sulla teoria impulsiva. Valutazione analitica del flusso potenziale su una schiera di lamine piane. Valutazione degli effetti viscosi secondo la correlazione sperimentale di Howell. Dimensionamento di massima di un compressore assiale pluristadio. Progetto quasi 3D di uno stadio. Calcolo di un getto 2D supersonico. Calcolo delle condizioni di incidenza unica secondo il metodo di Levine.

a) Testo di riferimento per il corso:
Il corso non prevede un testo che a cui l'intero corso faccia riferimento. Appunti e materiale didattico verranno forniti dal docente durante il corso.
b) Per approfondimenti ed ulteriore consultazione:
J. H. Horlock, Axial Flow Compressors, Butterworths Sc. Pubbl. London
M.H.Vavra, Aero-thermodynamics and flow in turbomachines - Wiley, New York.

L'esame è orale, consiste in due o tre domande poste ad ogni candidato, sviluppate attraverso la discussione o lo svolgimento di brevi calcoli e dura complessivamente circa mezza ora.