UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PISA
Facoltà di Ingegneria
Corso di laurea in Ingegneria Meccanica Tesi di laurea
ANALISI DELLO STRATO LIMITE DI PROFILI IN SCHIERA
DA PROVE SPERIMENTALI DI RILIEVI DI PRESSIONE
Candidato
Casotti Elena
Relatori:
PROF. ING. P. PSAROUDAKIS PROF. ING. D. MICONI
27 Ottobre 2004
Titolo della tesi
ANALISI DELLO STRATO LIMITE DI PROFILI INSCHIERA DA PROVE SPERIMENTALI DI RILIEVI DI PRESSIONE
del Candidato Casotti Elena
Tesi proposta per il conseguimento del titolo accademico di
DOTTORE IN INGEGNERIA MECCANICA presso la
Facoltà di Ingegneria della
Università degli Studi di Pisa 27/10/2004 Autore: Casotti Elena……….. Approvata da:
PROF. ING. P. PSAROUDAKIS………... PROF. ING. D. MICONI……….…...
INDICE PARTE TEORICA Lista dei simboli
Indici Sommario Scopo della tesi Introduzione
1 Flusso potenziale
1.1 Teoria bidimensionale del flusso potenziale
1.2 Impostazione teorica del metodo di calcolo del flusso potenziale 1.3 Risoluzione del metodo di calcolo del flusso potenziale
2 Strato limite
2.1 Il concetto di strato limite
2.2 Spessori caratteristici dello strato limite 2.3 Strato limite laminare
2.3.1 Equazioni di Prandtl
2.3.2 Equazione dell'integrale della quantità di moto (equazione di Von Karman) 2.4 Transizione dello strato limite da laminare a turbolento
2.5 Strato limite turbolento 2.6 Scia viscosa
3 Metodo di accoppiamento del flusso viscoso e potenziale 3.1 Schematizzazione dei profili in schiera
3.2 Schematizzazione della scia 3.3 Distribuzione delle singolarità 4 Perdite dei profili in schiera
4.1 Perdite medie locali
4.2 Perdite per mescolamento completo
PARTE SPERIMENTALE 5 Ricerche sperimentali sulle schiere di pale
5.1 Introduzione
5.2 Condizioni da rispettare
5.3 Gallerie del vento a bassa velocità 5.4 Gallerie del vento ad alta velocità 5.5 Metodi di Simulazione
6 Programma di calcolo
6.1 Definizione del Profilo e rilievo dei valori del Cp 6.2 Descrizione del Programma di calcolo
6.3 Definizione delle variabili d’ingresso Conclusioni
Bibliografia
APPENDICE I: Teoria dei vortici e delle sorgenti APPENDICE II: Metodo di Von Karman-Pohlhausen APPENDICE III: Programma di calcolo
LISTA DEI SIMBOLI
x, y coordinate cartesiane della schiera xp, yp coordinate del profilo
s coordinata curvilinea L lunghezza della corda dei profili D passo dei profili in schiera
N numero dei segmenti della poligonale W velocità del flusso
u velocità del flusso all’interno dello strato limite P pressione statica
Tu livello percentuale di turbolenza del flusso
β angolo tra l’asse della schiera e la direzione del flusso βs angolo tra l’asse della schiera e la corda dei profili γ vortici
δ altezza dello strato limite o spessore della scia δ* spessore di spostamento
H fattore di forma
H* fattore di forma secondo Head
1 j 0 j I I coefficienti d’influenza Cp coefficiente di pressione
Re numero di Reynolds dei profili in schiera
R numero di Reynolds basato sullo spessore della quantità di moto
θ spessore della quantità di moto
ν
µ , viscosità dinamica e cinematica
σ solidità della schiera
λ parametro di Pohlhausen
ϖ coefficiente di rilassamento
ζ coordinata complessa
ρ densità del flusso
INDICI
e sul lembo dello strato limite 0 flusso asintotico indisturbato 1 all’infinito a monte della schiera 2 all’infinito a valle della schiera j nodo o segmento della poligonale R punto di riattacco della bolla S punto di distacco della bolla SEP punto di separazione turbolenta TR punto di transizione
