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| Turbina Francis. |
Corso di Macchine a fluido per l'università o istituti tecnici.
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Argomenti principali:
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Le lezioni sono tenute da un professore con esperienza documentabile ultradecennale di insegnamento nella scuola pubblica e in centri di formazione privata, pluriabilitato all'insegnamento in Meccanica e tecnologia, Laureato in Ingegneria Meccanica con 110/110 e lode, riportante ottimi votazioni negli esami di indirizzo ("Macchine a fluido" superato con votazione di 30/30 e lode) come riportato su certificato di laurea.
Argomenti principali:
1. FONDAMENTI:
Criteri di classificazione delle turbomacchine
Bilancio di energia
Lavoro di Eulero
Grandezze totali e grandezze di ristagno
Triangoli delle velocità
Le perdite e i rendimenti delle turbomacchine
Bilancio di energia, forma termodinamica e forma meccanica
2. DINAMICA DEL FLUSSO NELLA GIRANTE
Momento risultante delle forze palari
Effetto del numero finito di pale
Funzionamento a pressione costante e in sovrapressione
Grado di rezione e coefficiente di pressione
Scelta degli angoli costruttivi
Diversi forme di ruota
3. TEORIA DELLA SIMILITUDINE
Analisi dimensionale
Teorema di Buckingham
Gruppi adimensionali
Caratteristiche adimensionali
Similitudine e rendimento
Numero di giri specifico
Forma della girante
Diametro specifico
Diagramma di Cordier e di Baljè
4. POMPE IDRAULICHE
Portata e prevalenza, Disposizione di impianto, Potenza utile e potenza assorbita
Lavoro di Eulero
Caratteristica teorica
Effetto di deviazione della corrente
Metodo di Pfleiderer
Perdite per attrito e per urto
Caratteristica reale
Perdite e rendimenti
Cavitazione, Energia di riserva, numero caratteristico di aspirazione, altezza di aspirazione, NSPH,R, NSPH,A
Progetto di una pompa radiale lenta
5. TURBINA AD AZIONE PARZIALIZZATA
Rappresentazione dell'espansione nel piano (h,s)
Rendimento total-to-static e rendimento total-to-total
Studio dei condotti statorici
Studio dei condotti rotorici
Correlazione di Sodeberg
Grado di reazione cinematico e gradi di reazione termodinamico
Turbina ad azione
Stadio ad azione ideale e reale
Limiti per gli stadi ad azione
Coefficiente di pressione ottimale con la parzializzazione
Perdite per ventilazione
Progetto completo di uno stadio ad azione ad ammissione parzializzata
6. STADIO A REAZIONE
Analisi dello stadio Parson: grado di reazione, triangoli di velocità, condizione di massimo rendimento
Rendimenti di stadio
Coefficiente di pressione ottimale
Confronto tra stadio ad azione e stadio a reazione
7. SCHIERE DI PROFILI
Profili alari
Serie NACA
Schiere di palettamenti
La deflessione e la deviazione
Prestazione ed incidenza
Diagramma di Weinig
Formula di Carter e Hughes
Criteri di carico
Equlibrio radiale e criteri di svergolamento
8. UGELLI GEOMETRICI
Leggi differenziali
Relazioni di Hugoniot
Aree di passaggio
Sonicità del flusso
Efflusso in ugelli reali
Velocità dell'efflusso
Condizioni critiche e condizioni soniche
Esponente della politropica
Progetto degli espansori: dimensionamento, aree di passaggio, divergenti tronco-conici, palettamenti delle turbine, rendimenti
Caso reale: progetto completo di un ugello
9. PROGETTO DELLA GIRANTE
Proporzionamento e configurazione dell'albero e della girante
Il progetto delle pale
La pala radiale a doppia curvatura
Giranti veloci
Esempi costruttivi di giranti
10. TURBOMACCHINE ASSIALI
Concetti fondamentali
Svergolamento delle pale
Costruzione delle pale assiali
Giranti assiali con piccolo o grande passo di palettatura
Esempi di calcolo di macchine assiali
11. TURBOMACCHINE IDRAULICHE
Motrici idrauliche: classificazione e grandeze di impianto
Diagrammi statistici
Gradi di reazione
Velocità periferica
Turbina Pelton: turbine ad azione, dimensionamento e disegno delle pale, dispositivi di alimentazione, diagrammi caratteristici della Pelton
Turbina Francis: architettura, condizioni allo scarico, necessità del tubo diffusore, caratteristica, regolazione
Turbina Kaplan: condizioni di flusso, la pala rotorica, andamento delle pressioni, portanza e resistenza, teoria profili sottili, stallo, distacco della vena, profili tipici serie Gottinga, portanza e incidenza, schiere, diagramma di Weinig, portanza e deviazione
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