Turbomacchina: differenze tra le versioni

Versione delle 10:26, 16 ott 2018

Versione attuale delle 20:07, 29 gen 2025

(19 versioni intermedie di 17 utenti non mostrate)

Riga 1:

{{NN|aviazione|arg2=ingegneria |gennaio 2017 |}}

[[File:Dampfturbine Montage01.jpg|thumb|Turbina a vapore della [[Siemens (azienda)|Siemens]], in Germania.]]

Una '''turbomacchina''' è una [[macchina termica]]rotativa ache fluidoscambia in[[energia cuimeccanica]] locon [[Scambioun energetico|scambioflusso continuo di energiaun meccanica[[fluido]] avviene grazie alla rotazione stazionaria di un rotore (un [[albero (meccanica)|albero]] su cui sono [[calettatura|calettate]] delle ruote dette ''giranti''), munita alla periferia di pale ed alloggiata in uno [[statore]] composto da una cassa, solitamente anch'essa munita di pale.

LaAlcuni progettazioneesempi di turbomacchineturbomacchina hasono: come[[aerogeneratore]], scopo[[turbina laa realizzazionevapore]], [[turbina a gas]], [[turbina idraulica]], [[turboelica]], [[soffiante]] e il [[turbogetto]]. La progettazione di configurazioniturbomacchine inha cuicome obiettivo che lo scambio energetico sia al massimo [[EnergeticaRendimento (ingegneriatermodinamica)|rendimento termodinamico]], tenendo conto di altri parametri quali ildel rapporto tra energia trasferibile e dimensioni, peso o ingombrocosti della macchina.

Esempi di turbomacchine sono le [[energia eolica|turbine eoliche]], le [[turbina|turbine]], le [[elica|eliche]], i [[compressore|compressori]] e alcuni [[motore a reazione|motori a reazione]] quali i [[turbogetto|turbogetti]].

==Classificazione==

Le turbomacchine vengono classificate in diversi modi. Principalmente in base a:

*Tipo di scambio energetico:

** '''turbomacchineturbomacchina operatricioperatrice''': ([[lavoro meccanico]] ''W'' < 0) La macchina cede energia al fluido ([[pompa|pompe fluidodinamica]], [[compressore|ventilatori]], [[compressore|compressoriventilatore]])

** '''turbomacchineturbomacchina motricimotrice''': (''W'' > 0) Il fluido cede energia alla macchina ([[turbina idraulica|turbine idrauliche]], a [[Turbina a gas (turbomacchina)|gas]], a [[turbina a vapore|vapore]])

*Direzione principale del flusso (geometria della [[girante]]):

** '''turbomacchineturbomacchina assialiassiale''': flusso diretto principalmente nella direzione dell'asse di rotazione della girante (per esempio il [[compressorepompa assiale]])

** '''turbomacchineturbomacchina radialiradiale''': flusso diretto principalmente in direzione radiale (centripete o centrifughe come la [[pompa centrifuga]])

** '''turbomacchine miste'''

*Modalità di scambio energetico:

** '''turbomacchineturbomacchina ad azione''' ([[grado di reazione]] ''R''=0): il salto di pressione viene elaborato tutto nello [[statore]] (nel [[rotore (meccanica)|rotore]] varia l'[[energia cinetica]] del fluido)

** '''turbomacchineturbomacchina a reazione''' ([[grado di reazione]] 0<''R''<1): il salto di pressione viene elaborato in parte nello statore e in parte nel rotore.

==Stadio di una turbomacchina==

Le turbomacchine scambiano energia con il fluido attraverso uno o più stadi. Per stadio si intende l'insieme di una ruota palettata e di uno statore. Nellee macchinenelle turbomacchine pluristadio più rotori sono calettati sullo stesso albero. Ciò può essere utile o necessario per ottenere elevati rapporti di pressione. Lo stadio è quindi il componente fondamentale della turbomacchina costituito da:

*'''[[Rotore (meccanica)|Rotore]]''': organo rotante in cui avviene lo scambio di energia (dalla macchina al fluido o viceversa).

*'''[[Statore]]''': organo fisso in cui avviene una trasformazione di energia (da cinetica a termicapressione o viceversa).

==Equazione di Eulero per le turbomacchine==

{{vedi anche|Equazioni di Eulero (fluidodinamica)}}

L'equazione di Eulero rappresenta uno dei metodi più efficaci per valutare lo scambio di lavoro che avviene in un organo rotante attorno ad un asse. Per valutare tale lavoro si sceglie di esprimere quest'equazione in funzione delle velocità. La prima cosa fondamentale è dunque distinguere le varie componenti del vettore velocità: c.tangenziale (l'unica componente che ha un momento rispetto all'asse di rotazione); c.radiale e c.assiale.

Per ricavare tale relazione si procede eguagliando l'impulso delle coppie esterne con la variazione del momento della [[quantità di moto]].

:<math> {M \Delta t}= \Delta m\mathbf{c} \times \mathbf{r}</math>

Riga 66 ⟶ 63:

Si potranno perciò avere i seguenti casi:

*<math> R = 0 </math>: '''macchina ad azione''' (o impulso), nel rotore non vi è variazione di pressione statica.

*<math> 0< R < 1 </math>: '''macchina a reazione''', la variazione di pressione statica avviene sia nel rotore sia nello statore.

*<math> R = 1 </math>: '''macchina a reazione pura''', nello statore non vi è variazione di pressione statica, ma solo una variazione della direzione del flusso.

==Voci correlate==

*[[Compressore assiale]]

* [[Apparecchiature chimiche]]

* [[Compressore centrifugo]]

* [[CompressorePompa assiale]]

* [[Compressorepompa centrifugocentrifuga]]

* [[Pompaturbina a vapore]]

* [[Turbina a gas (turbomacchina)]]

* [[Motore a getto]]

* [[Turbogetto]]

* [[Turboventola]]

* [[Turbina]]

* [[Turboelica]]

* [[Turboalbero]]

* [[Soffiante a canale laterale]]

*[[soffiante]]

*[[aerogeneratore]]

== Altri progetti ==

{{interprogetto|wikt=turbomacchina}}

== Collegamenti esterni ==

* {{ThesaurusCollegamenti BNCFesterni}}

* [http://www.treccani.it/enciclopedia/turbomacchina]

{{Controllo di autorità}}

{{Portale|astronauticaaviazione|Aviazionetermodinamica|ingegneriachimica|meccanica}}

[[Categoria:Turbomacchine| ]]