PARTE SPERIMENTALE CAP.5 RICERCHE SPERIMENTALI SULLE SCHIERE DI PALE 5.1 Introduzione

PARTE SPERIMENTALE CAP.5 RICERCHE SPERIMENTALI SULLE SCHIERE DI PALE 5.1 Introduzione

La necessità di poter valutare a priori il comportamento di una determinata schiera di pale, ovvero di determinare correttamente le caratteristiche dimensionali di una schiera adatta ad agire sul fluido in maniera prefissata, ha spinto gli studiosi della materia a studiare la possibilità di ricavare le informazioni utili allo scopo mediante ricerche sperimentali.

Ciò, del resto, si è mostrato necessario quando si mise in luce come le conclusioni dedotte dagli studi teorici male si accordavano con i risultati ottenuti dalle macchine. Negli anni trenta le teorie aereodinamiche furono ampiamente sviluppate e si iniziò uno studio analitico delle schiere, ma l’influenza della viscosità del fluido porta a tali complicazioni nell’analisi del flusso che anche ai giorni nostri un’analisi completamente teorica del comportamento di una schiera è molto difficile. D’altra parte proprio in quegli anni, si sviluppò l’aerotecnica, che riceveva un aiuto fondamentale dalla sperimentazione. Si pose allora la necessità di un diverso approccio ai problemi delle turbomacchine che mise in evidenza le necessità di disporre di risultati sperimentali sufficientemente particolareggiati; si vide cioè che non era più sufficiente disporre della conoscenza delle caratteristiche globali di una turbomacchina, ma era necessario conoscere il comportamento fluidodinamico degli elementi fondamentali che la compongono cioè delle schiere di profili.

Alcune scuole di ingegneria avviarono in quegli anni studi sperimentali che costituiscono i primi tentativi per ottenere da prove aereodinamiche i dati necessari per una corretta progettazione di una turbomacchina: su questi primi studi si sono sviluppate diverse generazioni di macchine; essi indicarono pure l’utilità che per la progettazione di certe categorie di turbomacchine rappresenta la conoscenza dei fenomeni aerodinamici a livello di schiere elementari.

Allo stato attuale possiamo affermare che, scontata l’opportunità di studi su schiere di pale al fine di una più puntuale conoscenza delle stesse, gli studi sperimentali utilizzanti gallerie a vento risultano economicamente più convenienti rispetto a ricerche utilizzanti direttamente modelli di macchine.

5.2 Condizioni da rispettare

Con riferimento alla schiera in figura 5.2.1, indicando con 1 e 2 le sezioni d’entrata u d’uscita del fluido dalla schiera, si deve mettere subito in evidenza come soltanto ottenendo un fluido quanto più simile a quello (ipotetico) relativo ad una schiera di infinite pale si potranno ricavare risultati significativi per un’applicazione bidimensionale ad una palettatura di macchina assiale. A causa del numero necessariamente finito e limitato di pale costituenti una schiera installabile in una sezione di prova di una galleria, la realizzazione sperimentale di queste condizioni risulta non sempre facile ed occorre provvedere ad alcuni artifici per giungere a condizioni approssimate ma accettabili.

Fig.5.2.1

La simulazione di una schiera bidimensionale comporta che siano verificate, tra le altre, le:

( )

( )

( )

     = β = = t cos y t cos y w t cos y p 1 1 1 e le:

( )

(

)

( )

(

)

( )

(

)

     + β = β + = + = kt y y kt y w y w kt y p y p 2 2 2 2 2 2

in cui la y indica la coordinata normale alla corda del profilo (asse x), t il passo della schiera e k una costante variabile da 1 ad n numero delle pale. La verifica di queste uguaglianze assicura la periodicità del flusso, che quindi non deve risentire della variazione del numero di pale presenti.

Inoltre, indicando con z l’asse normale ai precedenti, per y=cost devono essere verificate le:

( )

( )

( )

( )

( )

( )

          = β = = = β = = t cos z t cos z w t cos z p t cos z t cos z w t cos z p 2 2 2 1 1 1

che assicurano un identico comportamento di tutte le sezioni della schiera e quindi ne rendono le caratteristiche indipendenti dall’allungamento delle singole pale, intendendo con allungamento il rapporto λ=h/l tra lunghezza della pala e la sua corda.

A queste condizioni il comportamento corretto della schiera è verificato se, nel caso di trascurabili effetti di perdite d’attrito, risulta valida la:

(

2

)

2 2 1 1 2 w w 2 1 p p − = ρ −

derivata dall’applicazione del teorema di Bernoulli nelle sue sezioni considerando il fluido incomprimibile (ρ=cost). Conseguenza delle condizioni poste è che non devono essere presenti zone di flusso a bassa energia (cioè a bassa velocità rispetto all’insieme della vena fluida) al di fuori delle scie delle pale, le quali dovranno avere uno spessore costante a distanza costante dalle pale. Ne segue quindi che la sistemazione sperimentale comporta l’assenza di iterazione tra gli strati limite delle pale e delle pareti delle bocche di prova.

Una verifica ulteriore del comportamento della schiera può eseguirsi valutando la corrispondenza tra la forza aereodinamica applicata alla singola pala e quella deducibile dall’applicazione del teorema della quantità di moto. In generale la difficoltà di eseguire la prima

misura sconsiglia però questo tipo di verifica, se non nel caso di apparati sperimentali particolarmente sofisticati.

A fronte delle esigenze appena elencate, che garantiscono la bidimensionalità periodica del flusso, gli apparati sperimentali presentano tutti limitazioni di cui si deve tener conto per realizzare un flusso reale che comporti la verifica delle condizioni ideali poste.

Premesso che si può verificare sperimentalmente come una schiera di 20-30 pale permetterebbe di ottenere nella zona centrale un flusso sufficientemente periodico senza particolari accorgimenti, si deve mettere in evidenza che la soluzione non potrebbe sempre garantire la costanza delle caratteristiche del flusso lungo la pala, mentre comporterebbe (specie per pale con piccolo β1) sezioni di prova particolarmente rilevanti.

Di conseguenza, accettando che per il rilievo delle caratteristiche fondamentali della schiera si effettuino misure sulla mezzeria delle pale e nei 2 o 4 passi centrali della schiera di prova, tutte le bocche di prova della galleria sono datate di sistemi che consentono di verificare con sufficiente precisione le uguaglianze viste in precedenza. Questi sistemi possono così essere elencati:

a) fessure di aspirazione dello strato limite sulle pareti interne a monte delle sezioni di prova;

b) pareti della sezione delimitanti la schiera alle sue estremità, flessibili per controllare lo spessore dello strato limite;

c) pareti laterali della schiera porose per l’aspirazione dello strato limite, atte a limitare l’iterazione con lo strato limite delle pale.

L’applicazione delle fessure di cui al punto a) può essere limitata alle pareti d’estremità (dette normalmente superiore ed inferiore) se l’allungamento delle pale risulta particolarmente elevato (λ>5), mente l’uso delle pareti adattabili di cui al punto b) risulta conveniente non soltanto a monte della schiera ma, spesso, anche per un tratto a valle.

Le condizioni fluidodinamiche ed operative sono valide per tutti i tipi di gallerie nel caso di rilevamenti concernenti le caratteristiche di schiere bidimensionali. Nel caso in cui, invece, si volessero analizzare le iterazioni tra pale e pareti laterali, tra starti limite di pala e di pareti laterali, ecc., gli accorgimenti sopra elencati sono eliminati e vengono messi in opera flussi adeguati alla ricerca che interessa.

5.3 Gallerie del vento a bassa velocità

Le gallerie a vento per schiere a bassa velocità sono stati i primi apparati sperimentali utilizzati per ricavare le caratteristiche fondamentali delle schiere di pale. Sono caratterizzate generalmente da:

a) bassa velocità del flusso; b) grande sezione di prova; c) sezione di prova modificabile.

La velocità, limitata nel campo dei 30-80 m/s, è in genere regolabile e viene scelta in base al numero di Reynolds che si desidera ottenere sulle pale; normalmente il suo valore, riferito alla corda della pala, rientra nel campo di Re = (100-200)*103 e, grazie alle dimensioni delle pale modello, comporta appunto velocità del fluido modeste.

Questo risultato deriva dalle dimensioni delle sezioni di prova che si riesce con facilità a tenere a valori elevati: sezioni di 300*400 mm2, 200*700 mm2 (valori della sezione normale alla direzione di w1) consentono di installare pale in scala 2-4 volte maggiori alle dimensioni delle pale

reali.

Queste condizioni risultano vantaggiose anche sotto altri aspetti, quali la lavorazione delle pale-modello che non necessita di una finitura particolarmente spinta ed il posizionamento delle sonde di misura, che risulta facilitato.

Relativamente al punto c), vengono adottate sia gallerie con sezioni di prova intercambiabili, sia con sezioni rotanti: nel primo caso alla semplicità costruttiva viene sacrificata la continuità dei parametri esaminabili (in particolare sono disponibili solo valori prefissati di β1) e risultano più

macchinose le prove successive. Nel secondo caso, la massima elasticità operativa viene pagata dalla complessità realizzativa e dai più alti costi.

La realizzazione di una galleria a bassa velocità si può considerare alla portata di un qualsiasi laboratorio di fluidodinamica e nella figura seguente se ne da un’idea:

Fig.5.3.1

Come è evidente dalla figura la galleria è di norma costituita da:

‰ ventilatore assiale o radiale; ‰ diffusore;

‰ camera di calma;

‰ convergente espansore; ‰ sezione di prova.

L’utilizzazione di un ventilatore assiale a radiale è legata fondamentalmente a problemi economici, data la notoria maggiore disponibilità del secondo tipo. Si può affermare che con opportuno dimensionamento della galleria la minore uniformità del flusso alla mandata di un ventilatore radiale non ha influenza sulle caratteristiche della galleria. Le potenza necessarie, facilmente deducibili sulla base della velocità massima e della sezione di prova, variano dalla decina al centinaio di kW nel caso di velocità dell’ordine di 80-90 m/s, che raramente vengono utilizzate.

Il diffusore ha lo scopo di raccordare la mandata del ventilatore alla camera di calma, dove il flusso viene fortemente rallentato. La sua efficienza, che difficilmente supera lo 0.4-0.6, ha limitata importanza come tale, ma compatibilmente lo spazio disponibile la divergenza adottata deve garantire da distacchi di vena eccessivamente perturbatori. Angoli di 8-20° possono essere ben accettati e per i più elevati l’inserimento di pareti interne longitudinali può rendere il flusso sufficientemente regolare.

La camera di calma con la sua grande sezione ha lo scopo di uniformizzare il flusso a bassa velocità, e quindi con basse perdite di carico; per rendere inoltre il flusso più uniforme possibile, essa è munita di reti, comunemente realizzate in tela di ottone sufficientemente fitta (32-64 mesh). Soltanto una diretta esperienza può far scegliere un numero adatto di reti, così da portare il flusso alla massima uniformità a monte del convergente; spesso all’imbocco della camera di

calma è sistemato un raddrizzatore costituito da un pacco di tubi di piccolo diametro (generalmente in plastica).

La funzione del convergente è quella di accelerare il fluido con basse perdite e quindi presentare a monte della sezione di prova un flusso avente un diagramma di velocità rettangolare, con il minimo sviluppo di strato limite. Se pare sono noti sistemi di calcolo più o meno sofisticati, per l’applicazione che qui interessa, il tracciamento del convergente non presenta problemi particolari; ad esempio le curve dello Tsien forniscono risultati più che accettabili.

Fig.5.3.2

La realizzazione della sezione di prova può indirizzarsi a bocche fisse o mobili. Nel primo caso, può essere conveniente la costruzione di tante bocche di prova quanti sono gli angoli β1 da

sperimentare per una schiera: queste bocche, intercambiabili sull’estremità convergente, possono essere costruite in legno e devono essere dotate di tutti gli accorgimenti che si ritengono necessari per realizzare il flusso desiderato.

Se, per particolari esigenze sperimentali (ad esempio un’analisi accurata della variazione di incidenza della schiera), si adotta una bocca mobile, i problemi costruttivi e di costo aumentano

notevolmente. In questo caso, infatti, occorre progettare una sezione di prova rotante rispetto ad un asse normale alla direzione del flusso. La posizione dell’asse (al centro di un canale di flusso o ad una sua estremità) comporta soluzioni costruttive diverse e condizioni fluidodinamiche non sempre ben prevedibili al variare del posizionamento della schiera. In ogni caso la bocca così realizzata, dotata di apparecchiature di aspirazione dello strato limite, si presenta indubbiamente di costruzione macchinosa e la sua realizzazione deve essere ben motivata per risultare vantaggiosa.

Galleria a bassa velocità dell’istituto di macchine di Genova.

Fin dal 1960 l’istituto di Macchina di Genova si attrezzò con una galleria a bassa velocità, caratterizzata dalla possibilità di un’alta velocità e da una sezione di prova relativamente grande. Le caratteristiche fondamentali di questa galleria sono le seguenti:

La camera di calma è dotata di un raddrizzatore a condotti quadrati (30*30) realizzato in materia plastica e da reti metalliche. La regolarità del flusso nella sezione di prova è verificato da un diagramma piatto su tutta la sezione, meno negli strati limite che interessano un massimo di 10 mm di spessore in prossimità delle pareti.

Sulla galleria, realizzata con struttura metallica, è possibile notare diverse bocche di prova dotate di fessure di aspirazione dello strato limite: la loro conformazione ha permesso serie di prove su schiere di turbine, sia per la ricerca delle loro caratteristiche bidimensionali, sia per lo studio degli effetti secondari con l’iterazione degli strati limite di parete.

5.4 Gallerie del vento ad alta velocità

Le gallerie del vento ad alta velocità per schiere comprendono, allo stato attuale delle esigenze delle turbomacchine, gli impianti adatti a realizzare nella sezione di prova velocità nel campo transonico (Ma= 0.8-1.2) e supersonico (Ma>1.2) e derivano la loro struttura ed il loro modo di operare dalle corrispondenti gallerie utilizzate da tempo per lo studio dell’aereodinamica sonica in campo aeronautico.

Lo sviluppo attuale delle turbomacchine richiede conoscenze nel campo di flussi sonici in particolari per applicazioni inerenti le schiere in compressori assiali e le schiere degli ultimi stadi di bassa pressione delle grandi turbine a vapore. Diverse esigenze hanno infatti portato i progettisti alla realizzazione di queste macchine. Da un lato la messa a punto di stadi a flusso trans e supersonico per compressori assiali, permette di raggiungere in questi elevati incrementi di pressione e quindi a parità di rapporto di compressione globale, macchine più compatte e leggere.

D’altra parte la possibilità di realizzare flussi transonici negli ultimi stadi delle turbine permette sia una maggiore concentrazione della potenza per stadio, sia lo sviluppo di una maggiore potenza per corpo di macchina. Per questi motivi, sia pure con le difficoltà inerenti la funzionalità di macchine in regime sonico, gli studi sulle palettature a flussi veloci sono andate sempre più sviluppandosi.

Le gallerie ad alta velocità possono essere realizzate sia a flusso continuo che intermittente, essendo quest’ultima soluzione suggerita al fine di ridurre le potenze necessarie all’impianto.

Gallerie a flusso continuo.

Nel caso di galleria a flusso continuo le soluzioni adottabili sono a circuito aperto o chiuso.

Fig.5.4.1: Schema di una galleria ad alta velocità a flusso continuo a circuito aperto in pressione: M, motore; C, compressore; E1, separatore olio ed acqua; E2, essiccatore; Ser, serbatoi; V, valvola di regolazione; R, riscaldatore; U, ugello; P, sezione di prova; D, diffusore; Sil, silenziatore allo scarico

Fig.5.4.2: Schema di una galleria ad alta velocità a flusso continuo a ciclo chiuso: M1, motore principale; C, compressore principale; R, refrigerante; U, ugello; P, sezione di prova; D, diffusore; T, condotto di ritorno; M2, motore secondario; C, compressore secondario; E, essiccatore e deoleatore; S, serbatoio di aria secca.

Nel primo caso lo schema fondamentale consiste in un compressore che, aspirando aria dall’atmosfera, comprime ad alta pressione, sufficiente a realizzare il numero di mach desiderato, e la invia, dopo una camera di calma, ad una sezione di prova di conformazione adatta alla

creazione di una zona di flusso supersonico. Generalmente la sezione di prova è seguita da un conveniente diffusore, così che sia possibile realizzare alta velocità con un relativo risparmio di energia. E’ facile constatare come per realizzare in questa maniera flussi veloci in sezioni di prova non eccessivamente limitate siano necessarie potenze che non difficilmente superino alcune decine di kW. Per ovviare a questi inconvenienti, si può pensare di adottare la soluzione a circuito chiuso, nella quale l’energia cinetica ancora posseduta dal fluido dopo la sezione di prova non va dispersa e quindi permette un minor apporto di potenza. L’applicazione di questo schema, tuttavia, presenta due inconvenienti di cui il primo è caratteristico di tutte le gallerie a circuito chiuso, mentre il secondo è peculiare per le gallerie per schiere di pale.

Il primo problema consiste nella necessità di asportare con convenienti scambiatori di calore tutta l’energia termica accumulata dal fluido, nel quale su riversa la potenza del compressore. La realizzazione di uno scambiatore di adeguate caratteristiche termiche maggiora notevolmente il costo dell’impianto e ne condiziona talvolta la realizzazione.

L’esigenza, poi, di eseguire prove su schiere di pale che, per definizione, deviano il flusso che le attraversa di angoli diversi a seconda del loro posizionamento e della loro conformazione, comporta la necessità di studiare una conformazione particolare della galleria ovvero di rendere facilmente modificabile la forma del circuito del fluido: nell’un caso e nell’altro la complessità del circuito diventa notevole e va spesso a ridurre i vantaggi offerti dalla minor potenza necessaria. Anche la sezione di prova deve avere caratteristiche costruttive particolarmente studiate.

Talora, ma è cosa rara a causa delle esigenze sopra indicate, si può utilizzare nel circuito un fluido diversi dall’aria ed a bassa pressione (per esempio un freon) realizzando di conseguenza sia un impianto a più bassa potenza (qualche decina di kW), sia un circuito nel quale è facile raggiungere velocità soniche grazie all’alta massa molecolare del fluido usato. E’ tuttavia ben chiaro che un impianti di questo tipo presenta difficoltà costruttive ed operative non lievi e quindi è raramente usato.

Gallerie a flusso intermittente

Una soluzione sicuramente più economica come installazione di base consiste nella scelta di una galleria a flusso intermittente, la quale ha come pregio di rilievo la necessità di potenze più basse che nel tipo a flusso continuo, mentre la strumentazione risulta notevolmente più costosa in quanto è necessario effettuare le misure in un più breve lasso di tempo. Fondamentalmente queste gallerie si dividono in due categorie: gallerie in pressione (blow-down tunnel) e gallerie ad aspirazione (suction-type tunnel).

5.4.3 Schema di una galleria ad alta velocità a flusso intermittente in pressione: M, motori; C, compressori; E, essiccatore e deoleatore; A, collettore; S, serbatoi; v1, valvole di intercettazione; v2, valvola di intercettazione; v3, valvola di regolazione; v4, valvola rapida; c.c, camera di calma;P, sezione di prova.

Nel primo tipo l’impianto consta di uno o più compressori che comprimono l’aria essiccata in serbatoi di opportuna capacità a pressioni che vanno dai 15 ai 350 bar o oltre a seconda che il tunnel sia ad alta o bassa pressione. I serbatoi, collegati tra loro, fanno capo ad una tubazione munita di regolatore di pressione che in generale fa prima capo ad un riscaldatore capacitivo (che nel caso di impianto a bassa pressione è assente); successivamente la tubazione si collega al tunnel vero e proprio, munito di camera di calma e di sezione di prova, preceduto da una valvola da apertura rapida. Lo scarico della galleria avviene in atmosfera attraverso un adeguati silenziatore.

Il funzionamento è il seguente: caricati i serbatoi alla pressione operativa, operazione che si può protrarre anche per qualche ora, e portato il riscaldatore ad un’adeguata temperatura, viene regolata la posizione del riduttore di pressione e, all’atto della prova, aperta immediatamente la

valvola di intercettazione; in sistema di controllo interviene sul regolatore in maniera da mantenere entro limiti stretti il valore della pressione all’entrata della camera di calma e cioè a monte della sezione di prova. Così, ad un primo breve transitorio, nel quale la pressione nella camera di calma raggiunge il valore desiderato, segue il periodo di prova durante il quale i parametri del flusso rimangono pressoché costanti; segue infine un abbassamento generale della pressione nel circuito, a meno che un pronto intervento sulle valvole di ritenuta impedisca che la parte dell’aria ancora immagazzinata si scarichi in atmosfera.

Tempi normali di durata della fase attiva della prova oscillano tra i 30 secondi ed alcuni minuti, sufficienti per il rilievo delle caratteristiche del flusso in studio.

Valutando qui sinteticamente le caratteristiche delle diverse parti di un impianto blow-down, si deve mettere subito in evidenza che la scelta del tipo di impianto (alta o bassa pressione) e del tipo di serbatoio dipendono fondamentalmente dalla disponibilità di materiale dell’ente ricercatore, il quale di norma preferisce riservare la maggior arte della spesa alla galleria vera e propria ed ancor più alla strumentazione, dalla quale spesso dipende l’efficienza operativa dell’impianto.

Un problema particolarmente delicato si presenta in queste gallerie e riguarda la necessità di assicurare valori pressoché costanti della temperatura totale e della pressione totale nella camera di calma per tutto il periodo di prova, così da assicurare la costanza dei parametri fisici nella sezione di prova ed in particolare del numero di Reynolds.

Un opportuno sistema di controllo può mantenere costante la pressione, ma più complessa risulta la soluzione da adottare per mantenere costante la temperatura. Generalmente le soluzioni adottate sono due: per impianti con serbatoi di bassa pressione(10-30 bar) si adotta il sistema di inserire all’interno dei serbatoi sufficienti masse termiche che, che creando un forte volano termico, impediscano forti abbassamenti di temperatura. Con questo sistema, che consiste in pratica nel riempimento dei serbatoi con scatole aperte di lamierino, si può ridurre la variazione di temperatura a solo qualche grado e quindi del tutto accettabile.

Al contrario, nel caso di serbatoi ad alta pressione, è necessario sistemare sulla linea di collegamento con la camera di calma uno scambiatore ad accumulo, fondamentalmente costituito da materiale con elevata capacità termica, con ampie superfici a contatto con il fluido, sistemato in un recipiente di adeguate caratteristiche. L’accumulatore di calore viene portato alla temperatura operativa mediante riscaldamento elettrico ovvero con riscaldamento ad aria calda utilizzando un bruciatore a nafta, mentre viene effettuato il caricamento dei serbatoi d’aria; successivamente, durante la prova, il calore accumulato viene ceduto all’aria che è avviata verso la camera di calma.

Questo dispositivo, come ben si comprende, è uno dei punti più costosi e delicati dell’impianto e la scelta della pressione operativa deve tener ben conto di ciò.

Nelle gallerie intermittenti ad aspirazione una pompa a vuoto mette in forte depressione un grande serbatoio, al quale fa capo una tubazione dotata di valvola ad azionamento rapido. A monte di essa è installata la galleria vera e propria che comprende una bocca di presa (dell’aria atmosferica), un essiccatore, un camera di calma, un convergente, la sezione di prova e, infine, un diffusore. Fatto il vuoto nel serbatoio, viene aperta rapidamente la valvola e l’aria entra nella galleria, fluendo nella sezione di prova a velocità determinata dalle dimensioni delle tubazioni adottate.

Fig.5.4.4 Schema di una galleria intermittente di aspirazione: E, essiccatore; U, ugello; P, sezione di prova; D, diffusore; v1, valvola di regolazione; S, serbatoio del vuoto; v3, valvola di intercettazione; C, pompa a vuoto; M, motore.

Vantaggi delle galleria di aspirazione sono la costanza delle condizioni a monte della sezione di prova (che dipendono in ultima istanza dalle condizioni atmosferiche) e la minore rumorosità. Svantaggi presentano sia la realizzazione di serbatoi di grande volume in depressione e la costruzione di un deumidificatore che presenti buona efficienza con la minima perdita di carico.

La durata del tempo di prova è in queste gallerie, notevolmente influenzata dall’efficienza del diffusore che viene installato a valle della sezione di prova e per questo motivo la sistemazione di una schiera di pale risulta assai complicata. Nel campo applicativa di esperienze su palettature trans e super soniche pochi sono gli impianti studiati allo scopo.

In generale comunque, le sperimentazioni nelle gallerie idrodinamiche necessitano di una serie di apparecchiature e di personale specializzato che esegua le prove che ne rendono i costi giustificabili solo in pochi casi. Ecco perché prima di procedere con queste si deve disporre di

5.5 Metodi di simulazione

Oltre all’utilizzazione di gallerie a vento di diverse caratteristiche, nelle ricerche sperimentali di palettature sulle turbomacchine vengono spesso utilizzati metodi di simulazione che permettono di effettuare provo con particolari vantaggi sperimentali, che generalmente si compendiano in più limitati impegni finanziari ed in una più semplice conduzione delle operazioni sperimentali.

Alcuni dei metodi sperimentali hanno come scopo fondamentale la visualizzazione del flusso: sono costituiti generalmente da canali idraulici (chiusi o aperti) nei quali l’acqua viene fatta fluire a bassa velocità ed in essa vengono iniettati degli indicatori (come coloranti o bolle di gas) che mettono in evidenza l’andamento delle linee di corrente.

Altri metodi si basano, invece, sull’analogia formale tra le equazioni che regolano il moto di un flusso di gas e quelle relative al comportamento di altre grandezze fisiche: ben note tra queste sono l’analogia con le onde superficiali di una corrente a pelo libero, l’analogia elettrica con il campo creato in un conduttore elettrico e l’analogia con le soluzioni superficiali (vedi Bibl. [16])

Tutti questi metodi presentano il notevole vantaggio di apparecchiature poco dispendiose e, se talora danno soltanto risultati qualitativi, hanno il pregio di consentire l’acquisizione in tempi brevi di informazioni che possono essere utilizzate per l’impostazione di successivi ampi e più approfonditi studi con mezzi sperimentali più impegnativi.