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Anno Accademico 2009/10
01AYLFQ
Fluidodinamica delle turbomacchine
Corso di L. Specialistica in Ingegneria Aerospaziale - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Zannetti Luca ORARIO RICEVIMENTO     42 14 0 0 9
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/07 5 B - Caratterizzanti Ingegneria aerospaziale ed astronautica
Obiettivi dell'insegnamento
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.
Competenze attese
Capacità di analisi e progetto di massima di schiere palettate per turbomacchine.
Prerequisiti
Termodinamica, meccanica e fluidodinamica di base. Fondamenti del calcolo differenziale e integrale. Calcolo numerico.
Programma
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. Metodi della fluidodinamica computazionale applicati all'analisi e al progetto di schiere di profili.
Laboratori e/o esercitazioni
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.
Bibliografia
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.
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Controlli dell'apprendimento / Modalità d'esame
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.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2009/10
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