con riferimento alle tabelle di cui sopra osserviamo che
• GRUPPO 1 e 2 presentano un diametro esterno della girante dimensionalmen- te comparabile con quello di RANCIA 2, ma velocità di rotazioni profondamente diverse
• GRUPPO 3 presenta una velocità di rotazione identica a quella di RANCIA 2, ma un diametro esterno della girante più piccolo
Si è dunque proceduto alla conduzione di una serie di simulazioni dove, sfruttando i risultati ottenuti nel CAP.6 e nel CAP.7 ed imponendo i valori di portata e numero di giri relativo alle torri dei singoli gruppi analizzati, è stato modificato il calettamento e la configurazione di montaggio tentando di rispettare il vincolo sulla prevalenza, possibilmente assorbendo meno energia. Le analisi condotte, con i relativi risultati, verranno presentati divisi nei tre gruppi menzionati.
GRUPPO 1
Tentativo pattuale[P a] pottenuta[P a] [deg] Pa s s(attuale)[kW ] Pa s s(unif icazione)[kW ]
1 127.1 // 35 127.6 //
2 127.1 // 32 127.6 //
GRUPPO 2
Tentativo pattuale[P a] pottenuta[P a] [deg] Pa s s(attuale)[kW ] Pa s s(unif icazione)[kW ]
1 116.5 123 30 65.8 52
GRUPPO 3
Tentativo pattuale[P a] pottenuta[P a] [deg] Pa s s(attuale)[kW ] Pa s s(unif icazione)[kW ]
1 99 120.6 27.7 67.1 55
2 99 107.5 25 67.1 52
8.1 Conclusioni
Alla luce dei risultati ottenuti possiamo concludere positivamente circa l’unifica- zione delle palettature dove, semplicemente variando il calettamento (GRUPPO 2) oppure calettamento e montaggio radiale (GRUPPO 3), siamo riusciti a soddisfare il requisito sulla prevalenza minima da garantire, riuscendo addirittura a limitare la potenza assorbita dalla girante. La pala svergolata, progettata "ad hoc" per RANCIA 2 e, quindi, ottimizzata per quei precisi valori di portata, prevalenza e velocità di rotazione, riesce a garantire prestazioni più che accettabili anche se installata su torri differenti, mostrando una certa propensione ad adeguarsi alle differenti condizioni operative agendo sulle due "leve" qui impiegate.
Un appunto va fatto in merito agli esiti delle simulazioni condotte per il GRUPPO 1. Come si può vedere, infatti, non siamo riusciti ad ottenere alcun risultato, nonostante la variazione del calettamento. Il motivo deriva dalla velocità di rotazione imposta dalle centrali afferenti al gruppo; 83 rpm sono un valore troppo basso perché la pala possa generare azioni aerodinamiche con il fluido incidente. In questo caso, senza pensare alla riprogettazione del profilo, la possibilità di variare i giri di rotazione potrebbe migliorarne il comportamento, potendolo così applicare anche su queste centrali.
88 CAPITOLO 8. PROGETTO DI UNIFICAZIONE I risultati hanno anche confermato quanto ottenuto nel CAP.7 dove si era osservato il comportamento poco performante della pala svergolata a basse velocità di rotazione, guarda caso le stesse presenti nelle torri delle centrali di GRUPPO 1.
8.1.1 Sviluppi futuri
L’elaborato qui presentato ha trattato un tema molto interessante quanto di non semplice definizione. Come abbiamo visto le variabili in gioco sono molteplici ma non tutte attualmente sfruttabili per il perseguimento dell’unificazione delle paletta- ture da impiegarsi nelle torri di refrigerazione delle centrali geotermiche dell’ENEL GreenPower. Quello qui proposto può essere visto come un primo step di analisi che ha, comunque, portato alla definizione di una metodologia sperimentale di analisi, culminante con una prima stesura di un piano di unificazione.
L’analisi è, per l’appunto, ancora allo stadio embrionale; la possibilità di eseguire delle simulazioni variando i giri della macchina permetterebbe già di affinare i risultati qui ottenuti, ai quali aggiungere, successivamente, delle analisi statiche e dinamiche così da giungere alla realizzazione di un modello di pala completo da presentare ad un costruttore per la sua realizzazione.
Bibliografia
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[2] Almazo D., Toledo M., Rodrìguez C. Design and Manufactoring of a Propeller for Axial-Flow Fan, International Journal of Mechanical and Aerospace Engineering, 2012
[3] Collen D. The k ✏ model in the theory of turbolence, University of Pittsburgh, 2004
[4] Martorano L., Antonelli M. Elementi di macchine a fluido, Edizioni ETS, Pisa, 2011
[5] Orsi G. Introduzione alla Fluidodinamica Computazionale (CFD), Centro E.Piaggio, UNIPI
[6] Osnaghi C. Teoria delle TURBOMACCHINE, Società editrice Esculapio, Bologna, 2013
[7] MARLEY Cooling Tower fundamentals, SPX Cooling Technologies Inc., Kansan, 2009
[8] ANSYS Inc. FLUENT User Guide Manual V.15, 2014 [9] NACA NACA 4-digits Airfoil database
[10] NACA NACA 6-digits Airfoil database
[11] Datasheets e disegni costruttivi forniti da ENEL GreenPower
Ringraziamenti
E così siamo giunti alla fine di un percorso non privo di difficoltà ma, appunto per questo, stimolante e formativo che deve essere adeguatamente salutato con dove- rosi ringraziamenti.
In primo luogo voglio ringraziare la mia famiglia che mi ha sempre incoraggiato nelle decisioni prese e con la quale ho condiviso le gioie e le fatiche del percorso acca- demico. I ringraziamenti più speciali vanno alla mia mamma che, purtroppo, mi ha lasciato tre mesi fa e alla quale dedico la mia tesi di laurea sfruttando queste brevi righe per prometterle il massimo impegno nella carriera lavorativa che sto per intraprendere. Desidero poi ringraziare i parenti in quel di Lumignacco, la mia seconda casa dove, ogni volta, è sempre un piacere tornare. Nonostante i chilometri che ci separano, l’affetto è più vivo che mai.
Archiviati i saluti "di rito", è giunto il momento ringraziare tutte le persone che ho incontrato lungo il mio cammino e che, chi più chi meno, lo hanno arricchito di nuove esperienze e momenti di spensieratezza ed allegria.
Tra questi è doveroso un ringraziamento ai due "torcioni" Lorenzo e Riccardo, amici veri e sinceri, che ho avuto la fortuna di conoscere al liceo e con in quali si è da subito instaurato un rapporto speciale. Come non citare le memorabili, quasi epiche direi, partire a ping-pong o le uscite serali con le immancabili tisane, dove si lasciavano alle spalle interrogazioni o esami per abbandonarci alla goliardia più genuina. Mi auguro che questo bellissimo rapporto continui a durare negli anni; sapere di poter contare su due amici è una gran bella fortuna.
Ringrazio, poi, la comunità di Ghezzano dove ho trovato ragazze e ragazzi ecce- zionali. Perdonatemi la brevità, ma le persone da menzionare sono veramente tante che finirei per dimenticare qualche nome per la via. Ad ogni modo sappiate che tutti voi avete contribuito alla conclusione del mio percorso universitario condividendone, ciascuno, un pezzetto.
Un ringraziamento va anche ai miei compagni di corso, con i quali non è mai mancato l’aiuto reciproco mettendo da parte l’orgoglio personale pur di aiutarci a vicenda nella conclusione del percorso di studi.
Veniamo ai ringraziamenti accademici. Desidero ringraziare il Prof. Antonelli che mi ha seguito lungo tutto l’iter e tutti i dottorandi del dipartimento di Macchine, in particolare Andrea per la pazienza con la quale mi sopportato in questi mesi nell’impostazione delle varie simulazioni. Un ringraziamento va anche agli ingegneri dell’ENEL GreenPower per il materiale fornito e per la disponibilità mostrata. Infine un GRAZIE lo devo anche a me stesso per la cocciutaggine e la determi- nazione che mi hanno portato alla conclusione di questa bellissima esperienza che è stata l’Università, certo che quanto fatto sia solo l’inizio di una carriera ricca di successi e soddisfazioni personali.