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INDICE GENERALE
1 Introduzione
... 1 1.1 Generalità... 2 1.2 Cavitazione ... 4 1.2.1 Tipologie di cavitazione ... 8 1.3 I fenomeni rotodinamici ... 131.4 Obiettivi della tesi ... 15
1.5 Bibliografia ... 16
2 Prestazioni delle turbopompe
... 172.1 Geometria delle turbopompe ... 18
2.2 Prestazioni delle pompe ... 20
2.3 Parametri adimensionali ... 23
2.4 La cavitazione nelle macchine... 28
2.4.1 Parametri usati per la caratterizzazione della cavitazione ... 29
2.4.2 Innesco della cavitazione ... 30
2.4.3 Prestazioni delle pompe in regime cavitante... 33
2.4.4 Fondamenti di dinamica delle bolle ... 35
2.4.5 Influenza degli effetti termici ... 37
2.5 Bibliografia ... 40
3 Instabilità rotodinamiche
... 413.1 Aspetti generali ... 42
3.2 Attuali conoscenze teoriche e sperimentali ... 45
3.3 Alcuni risultati sperimentali ... 49
3.4 Bibliografia ... 56
4 Analisi del Segnale: Richiami
... 594.1 Processi aleatori ... 60
4.2 Correlazione tra due processi aleatori ... 63
4.3 Serie e trasformata di Fourier ... 65
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4.5 Teorema del campionamento e sue conseguenze... 72
4.6 Bibliografia ... 75
5 Caratterizzazione sperimentale dell’induttore DAPAMITO4
... 775.1 Configurazione del circuito di prova ... 78
5.1.1 Descrizione dei componenti dell’impianto ... 78
5.1.2 Il sistema di acquisizione dati ... 87
5.1.3 Modifiche apportate per le prove di prerotazione ... 89
5.2 L’induttore DAPAMITO 4 ... 89
5.3 Prove non cavitanti ... 90
5.3.1 Effetti del numero di Reynolds e della prerotazione ... 92
5.3.2 Effetto della temperatura ... 93
5.4 Prove cavitanti ... 94
5.4.1 Effetto della prerotazione ... 96
5.4.2 Andamento del coefficiente di prevalenza in regime cavitante ... 97
5.4.3 Sviluppo della cavitazione sull’induttore ... 98
5.4.4 Effetto del coefficiente di flusso ... 100
5.4.5 Effetto della temperatura ... 101
5.5 Le instabilità fluidodinamiche ... 102
5.5.1 Cenni teorici sulle instabilità fluidodinamiche ... 103
5.5.2 Le instabilità sincrone ... 104
5.5.3 Il Surge e l’auto-oscillazione ... 108
5.5.4 Instabilità di ordine superiore ... 111
5.5.5 Instabilità di prerotazione ... 114
5.5.6 Stallo e cavitazione rotante ... 117
5.5.7 Instabilità dovute ai vortici nel flusso a monte dell’induttore ... 121
5.5.8 Interazioni non lineari ... 126
5.5.9 Tabelle riassuntive delle instabilità incontrate ... 129
5.6 Bibliografia ... 131
6 Calibrazione del dinamometro
... 1356.1 Descrizione dinamometro ... 136
6.1.1 Analisi dei carichi agenti sul dinamometro ... 137
6.1.2 Modalità di collegamento degli estensimetri ... 140
6.2 Calibrazione statica ... 147
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6.3.1 Prove effettuate ... 151
6.4 Bibliografia ... 155
7 Equilibratura degli induttori
... 1577.1 Introduzione ... 158 7.2 Tipi di sbilanciamento ... 159 7.2.1 Sbilanciamento statico ... 159 7.2.2 Sbilanciamento di coppia ... 160 7.2.3 Sbilanciamento quasi-statico ... 161 7.2.4 Sbilanciamento dinamico ... 161
7.3 Principi operativi e classificazione delle macchine equilibratrici ... 162
7.4 Tolleranze di equilibratura ... 164
7.5 Equilibratura degli induttori DAPAMITO3 e DAPAMITO4 ... 165
7.6 Bibliografia ... 170
8 Forze rotodinamiche sull’induttore DAPAMITO3
... 1718.1 Modifiche apportate al circuito di prova ... 172
8.1.1 Camera di prova ... 172
8.1.2 Gruppo cinematico, contatti striscianti e motore secondario ... 173
8.1.3 Il sistema di acquisizione dati ... 178
8.2 L’induttore DAPAMITO3 ... 179
8.3 Riduzione delle forze rotodinamiche ... 181
8.3.1 Misura degli angoli ed ... 187
8.4 Attività sperimentale ... 190
8.4.1 Prove effettuate ... 190
8.4.2 Risultati sperimentali ... 193
8.5 Bibliografia ... 207
9 Sviluppi futuri e Conclusioni
... 2099.1 Sviluppi futuri ... 210
9.2 Conclusioni ... 211
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APPENDICI
A. Appendice al capitolo 5
... 221A.1 Creazione delle curve caratteristiche ... 222
A.2 Creazione delle curve di prestazione cavitante ... 225
A.2.1 Modalità discreta ... 225
A.2.2 Modalità continua ... 229
A.3 Creazione dei diagrammi a cascata ... 233
B. Appendice al capitolo 7
... 247 B.1 L’induttore DAPAMITO3 ... 248 B.2 L’induttore DAPAMITO4 ... 249 B.3 Prolunga ... 250C. Appendice al capitolo 8
... 251 C.1 Listati Matlab ... 252C.1.1 Misura dell’eccentricità e dell’offset ... 252
C.1.2 Calcolo delle forze di tara ... 260
C.1.3 Calcolo delle forze rotodinamiche ... 268
C.2 Disegni quotati dei particolari modificati o realizzati ... 278
C.2.1 Naso DAPAMITO3 ... 278
C.2.2 Chiave naso DAPAMITO3 ... 279
C.2.3 Centraggio ... 280
C.2.4 Albero contatti striscianti ... 281
C.3 Schema elettrico scatola comandi motore secondario ... 282
C.4 Grafici forze rotodinamiche dimensionali ... 284
C.4.1 Forza radiale ... 284
