I
Capitolo 1
1. Introduzione 1 1.1. Generalità 1 1.2. Forme di cavitazione 6 1.3. Fenomeni rotodinamici 101.4. Obiettivi della tesi 12
1.5. Bibliografia 13
Capitolo 2
2. Turbopompe 15
2.1. Introduzione 15
2.1. Geometria delle turbopompe 16
2.2. Prestazioni delle turbopompe 20
2.3. Parametri adimensionali e curve caratteristiche 21
2.4. Prestazioni delle pompe in regime non cavitante 27
2.5. La cavitazione nelle turbomacchine 29
2.6. Bibliografia 42
Capitolo 3
3. Forze ed instabilità rotodinamiche 47
3.1. Introduzione alla rotodinamica 47
3.2. Moto di whirl del rotore e matrici di forza 50
3.3. Bibliografia 63
Capitolo 4
4. Il circuito di prova ed il sistema di acquisizione 65
4.1. Descrizione dei componenti dell’impianto 65
4.2. Configurazioni del circuito 79
4.3. Il sistema di acquisizione dati 86
II
Capitolo 5
5. Richiami di analisi dei segnali 93
5.1. Dati deterministici ed aleatori 93
5.2. Alcune definizioni 94
5.3. Processi aleatori 97
5.4. Correlazione tra due processi aleatori 98
5.5. Serie e trasformata di Fourier 100
5.6. Funzioni di densità spettrale 104
5.7. Il teorema del campionamento e le sue conseguenze 106
5.8. Bibliografia 108
Capitolo 6
6. Metodo di Ruggeri-Moore 109
6.1. Descrizione 109
6.2. Applicazione del metodo di Ruggeri-Moore 117
6.3. Bibliografia 118
Capitolo 7
7. Prove non cavitanti sull’induttore DAPAMITO3 119
7.1. Caratteristiche geometriche dell’induttore DAPAMITO a tre pale 119
7.2. Prove non cavitanti 120
7.2.1. Risultati delle prove 122
7.2.2. Effetto della temperatura sulle prestazioni in regime non cavitante 132
7.3. Bibliografia 135
Capitolo 8
8. Prove cavitanti sull’induttore DAPAMITO3 137
8.1. Introduzione 137
8.2. Modalità di realizzazione delle prove 140
8.3. Risultati sperimentali 144
8.4. Caratterizzazione fotografica della cavitazione fredda del DAPAMITO3 170
8.5. Effetti termici sulla cavitazione 179
III
Capitolo 9
9. Instabilità fluidodinamiche 213
9.1. Classificazione generale dei fenomeni oscillatori nelle turbomacchine 213
9.2. Analisi spettrale 221
9.3. Calcolo dell’ampiezza effettiva delle perturbazioni 228
9.4. Calcolo delle frequenze proprie dell’impianto 230
9.5. I risultati dell’analisi spettrale 236
9.5.1. I waterfall plots 237
9.6. Bibliografia 450
Capitolo 10
10. Prove non cavitanti sull’induttore americano 451
10.1. L’induttore B&N 451
Capitolo 11
11. Prove cavitanti sull’induttore americano B&N 457
11.1. Introduzione 457
11.1.1. Prove cavitanti discrete “fredde” 457
11.1.2. Prove cavitanti continue “fredde” 458
11.1.3. Prove cavitanti continue “calde” 463
Capitolo 12
12. Instabilità fluidodinamiche per l’induttore B&N 467
12.1. Disposizione dei trasduttori dinamici (PCB) 467
12.2. Prove “fredde” 468
12.3. Prove “calde” 493
12.4. Conclusioni 500
Capitolo 13
IV
13.1. Introduzione 503
13.1.1. Funzionamento degli estensimetri e loro utilizzo 505
13.2. Analisi dei carichi agenti sul dinamometro 508
13.3. Calcolo dei potenziali di sbilanciamento dei ponti di Wheatstone 513
13.4. Calibrazione dinamometro 527
13.5. Risultati sperimentali 540
13.6. Confronto tra le matrici A e C 548
13.7. Bibliografia 557
Capitolo 14
14. Sviluppi futuri e conclusioni 559
14.1. Prove rotodinamiche con il dinamometro rotante 559
14.2. Impiego di tecniche di velocimetria laser 559
14.3. Analisi delle instabilità interne ai canali dell’induttore 560 14.4. Controllo della popolazione dei nuclei di cavitazione e sistema di deareazione 561
14.5. Analisi dei transitori di variazione di velocità 562
14.6. Bibliografia 562
