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1 1 IINNTTRROODDUUZZIIOONNEE..........................................................................................................................................................................................................11 1.1 GENERALITÀ...21.2 PRESTAZIONI DELLE TURBOMACCHINE ... 8
1.3 PARAMETRI ADIMENSIONALI E CURVE CARATTERISTICHE ... 10
1.4 CAVITAZIONE ED INSTABILITÀ NELLE TURBOMACCHINE ... 16
1.4.1 Aspetti generali della cavitazione ... 16
1.4.2 Parametri usati nella caratterizzazione della cavitazione ... 20
1.4.3 Tipologie di cavitazione ... 22
1.4.4 Innesco della cavitazione ... 26
1.4.5 Prestazioni delle pompe in regime cavitante ... 28
1.4.6 Effetti termici sulla cavitazione ... 30
1.4.7 Fenomeni di instabilità ... 35
1.4.8 Curve caratteristiche di turbomacchine in regime sia cavitante che non cavitante ... 38
1.5 CRITERI DI PROGETTAZIONE DEGLI INDUTTORI ... 43
1.5.1 Classificazione degli induttori ... 48
1.5.2 Criterio NASA ... 51
1.5.3 Criterio PETROV ... 61
1.6 OBBIETTIVIDELLATESI ... 64
NOTE BIBLIOGRAFICHE AL PRIMO CAPITOLO ... 65
2 2 MMOODDEELLLLOOMMAATTEEMMAATTIICCOOPPEERRLLAAPPRROOGGEETTTTAAZZIIOONNEEDDIIUUNN I INNDDUUTTTTOORREE....................................................................................................................................................................................................................................6677 2.1 CALCOLO DELLA GEOMETRIA DI UN INDUTTORE ... 68
2.2 CAMPO COMPLETAMENTE GUIDATO ... 69
2.2.1 Introduzione della correzione di vorticità ... 70
2.2.2 Corda e solidità della palettatura ... 73
2.2.3 Correzione di vorticità... 75
2.2.4 Stima del bloccaggio ... 78
2.2.5 Pressione nel canale delle pale ... 81
2.2.6 Introduzione del fattore di slittamento(Slip Factor) ... 81
2.3 CALCOLO DELLE PRESTRAZIONI DELLA GEOMETRIA GENERATA ... 84
2.3.1 Modello con soluzione in forma chiusa senza correzione del fattore di scorrimento 85
2.3.2 Modello semplificato con soluzione in forma chiusa con fattore di scorrimento... 88
2.3.3 Soluzione numerica del modello con fattore di slittamento ... 90
2.4 IMPLEMENTAZIONE E SOLUZIONE DEL MODELLO ... 96
2.4.1 Schema di lavoro ... 96
2.4.2 Applicazione del modello matematico-prestazionale ... 98
2.4.3 Creazione di una geometria ... 102
vi 3
3 SSIIMMUULLAAZZIIOONNEENNUUMMEERRIICCAASSUULLNNAAUUTTIILLUUSS…………………………………………..……..................111111
3.1 FLUENT ... 112
3.1.1 Analisi delle caratteristiche dei diversi modelli per la turbolenza... 115
3.1.2 Trattamento dei flussi in prossimità della parete ... 118
3.1.3 Scelta delle caratteristiche del risolutore ... 119
3.2 IMPOSTAZIONI E RISULTATI DELLE SIMULAZIONI ...124
3.2.1 Impostazioni del problema per il calcolo delle prestazioni ... 124
NOTE BIBLIOGRAFICHE AL TERZO CAPITOLO ... 141
4 4 CCIIRRCCUUIITTOOPPEERRLLEEPPRROOVVEESSPPEERRIIMMEENNTTAALLII............................................................................................114422 4.1 IL CIRCUITO ... 143
4.2 MODIFICHE APPORTATE ALL’IMPIANTO ...154
5 5 SSVVIILLUUPPPPIIFFUUTTUURRII............................................................................................................................................................................................115599 5.1 SVILUPPI FUTURI ... 160
NOTE BIBBLIOGRAFICHE AL QUINTO CAPITOLO ... 162
