Design of Fluid Machines for Clean Power Generation

Synthetic program:

il corso fornisce le competenze fondamentali per il progetto a l'analisi prestazionale della macchine a fluido per la produzione di potenza da fonti rinnovabili, con particolare riferimento alle turbine eoliche e alle macchine idrauliche. Generalità sui profili aerodinamici per macchine a fluido. Forze aerodinamiche. Triangoli di velocità per pale rotanti. Effetto dell'angolo di incidenza. Stallo. Effetto del numero di Reynolds e della rugosità. Effetti 3D. Solidità. Approcci 1D e 3D: modelli di Betz e Glauert e loro limiti. Sviluppo di due codici 3D di tipo BEM (Blade Element Momentum) per il progetto, la regolazione e l'analisi di performance di aerogeneratori ad asse orizzontale e verticale (Double Multiple Stream Tube). Estrazione di potenza dal moto ondoso: le OWC e la turbina Wells, principio di funzionamento e dimensionamento preliminare.
8 CFU: Le turbine idrauliche di piccola potenza. Similitudine idraulica. Turbine assiali mono e bi-regolanti, turbine ad elica e a bulbo: funzionamento a giri variabili. Diagrammi collinari. Progetto preliminare di una macchina assiale.