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INDICE
1. CAPITOLO 1
1.1. Introduzione 3
2. CAPITOLO 4
2.1. Stato dell’arte 4
2.2. Introduzione 4
2.3. Cenni storici 5
2.4. Problemi d’instabilità rotordinamica 7
2.5. Tecniche d’indagine dei coefficienti rotordinamici 8
2.5.1. Bulk-Flow 9
2.5.2. Fluidodinamica computazionale (CFD) 10
2.5.2.1. CFD Grid Perturbation Model 13
2.5.2.2. CFD Regular Perturbation Model 13
2.5.2.3. CFD Grid Perturbation Model Simplified 14
2.6. Banchi prova 14
2.6.1. Texas A&M 15
2.6.2. Siemens 15
2.6.3. GRC 16
2.7. Conclusioni 17
3. CAPITOLO: STRUMENTI UTILIZZATI 18
3.1. Bulk Flow 18
3.1.1. Bulk Flow ad un volume di controllo 19
3.2. CFD 21
4. CAPITOLO: RISULTATI SPERIMENTALI 24
4.1. Descrizione del test 24
4.2. Risultati dei test 26
4.3. Conclusioni 32
5. CAPITOLO: CFD APPLICATA ALLE TENUTE 33
5.1. Messa a punto della CFD 33
5.1.1. Modello del solido gas 33
5.1.2. Grid 34
5.1.3. Condizioni al contorno 35
5.1.4. Funzioni di spostamento applicate al solido gas 36 5.1.5. Periodo di una funzione random e relative trasformate 37
5.1.6. Time step 47
5.2. Criterio di convergenza in un modello instazionario con grid
deformation 47
5.3. Procedura di analisi dei risultati estratti dalla CFD 48
5.3.1. Verifica della corretta modellazione della tenuta 49 5.3.2. Metodologie di estrazione dei coefficienti rotordinamici 50 5.3.3. Tecniche di estrazione dei coefficienti rotordinamici 55 5.3.3.1. Tecnica dell’interpolazione parabolica dei minimi quadrati 55 5.3.3.2. Tecnica dell’impedenza senza termini inerziali 56 5.3.3.3. Tecnica dell’impedenza con termini inerziali 57
5.4. Conclusioni 58
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6. CAPITOLO: VALIDAZIONE TECNICA GRID PERTURBATION
MODEL SIMPLIFIED 59
6.1. Spicchio di tenuta a Labirinto 59
6.1.1. Verifica della corretta modellazione della tenuta: portate ricavate 60 6.1.2. Estrazione dei coefficienti dinamici tramite il Bulk Flow 62 6.1.3. Estrazione dei coefficienti dinamici tramite la interpolazione
parabolica e delucidazioni inerenti alle forze risultanti estratte da uno
spicchio di tenuta 66
6.1.4. Estrazione dei coefficienti da uno spicchio di tenuta tramite il metodo
dell’impedenza senza termini inerziali 74
6.1.5. Estrazione dei coefficienti tramite il metodo dell’impedenza con
inerzia 75
6.2. Estrazione dei coefficienti dinamici dalla tenuta 77
6.2.1. Estrazione dei coefficienti dinamici dalla tenuta completa con
eccitazione della griglia a 100 Hz 77
6.2.2. Estrazione dei coefficienti dinamici dalla tenuta completa con
eccitazione della griglia a 140 Hz 80
6.3. Confronti delle forze e coefficienti estratti tramite Bulk-Flow e
CFX 82
6.4. Conclusioni 89
7. CAPITOLO: TENUTA A LABIRINTO 90
7.1. Introduzione 90
7.2. Portate estratte 91
7.3. Estrazione dei coefficienti tramite il Bulk-Flow. 93 7.4. Estrazione dei coefficienti tramite l’interpolazione parabolica 98 7.5. Estrazione dei coefficienti tramite il metodo dell’impedenza senza
inerzia 103
7.6. Confronti dei coefficienti estratti tramite la CFX, Bulk-Flow e i
risultati sperimentali 104
7.6.1. Rigidezze dirette 104
7.6.2. Rigidezze incrociate 105
7.6.3. Smorzamenti diretti 106
