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Anno Accademico 2016/17
02IHTLZ
Propulsione aeronautica
Corso di Laurea in Ingegneria Aerospaziale - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Marsilio Roberto ORARIO RICEVIMENTO AC ING-IND/07 54 21 5 0 3
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/07 8 B - Caratterizzanti Ingegneria aerospaziale
Presentazione
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 aeronautico 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.
Risultati di apprendimento attesi
Conoscenza dei principi di funzionamento dei principali propulsori di impiego aeronautico e degli organi che li costituiscono.
Capacita’ di valutazione delle prestazione dei principali motori aeronautici.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Termodinamica e meccanica di base.
Programma
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, turboreattore a doppio flusso con flussi separati e by-pass. Sistemi per l'aumento di spinta/potenza; post-combustione.
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; 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.
Organizzazione dell'insegnamento
Calcolo di prestazioni a progetto di autoreattore, turbina a gas, turboreattore (semplice e doppio flusso), motori alternativi. Calcolo delle prestazioni di motori aeronautici nel funzionamento a punto fisso e in quota.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
- Appunti e materiale didattico verranno forniti dal docente durante il corso.
- M.J. Kroes, T.W. Wild, Aircraft Powerplants, 7th ed., McGraw-Hill, New York, 1994.
- P.G. Hill, C.R. Peterson, Mechanics and Thermodynamics of Propulsion, Addison-Wesley, 1992.
Criteri, regole e procedure per l'esame
L’esame nel primo dei due appelli che seguono immediatamente la conclusione delle lezioni è scritto, mentre è orale in tutti gli altri appelli dell’anno accademico.
L’esame scritto consiste nella risposta a 15 domande presentate in un questionario. Il tempo massimo a disposizione è di 2 ore. Le domande richiedono in parte risposte su argomenti di teoria, in parte l’esecuzione di calcoli il cui risultato non è suggerito.
Gli esami orali consistono in due o tre domande poste ad ogni candidato, sviluppate attraverso la discussione e lo svolgimento di brevi calcoli e durano circa un quarto d’ora l’una.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2016/17
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