Architettura dei motori per aeronautica civile
Transizione dello strato limite nelle turbomacchine
Emissioni acustiche dei motori aeronautici
Stallo e pompaggio nei compressori assiali
Condotti di aspirazione
Aerodinamica dei fan
Modellistica della turbolenza
Fornire le nozioni di base per la comprensione del funzionamento e della progettazione aerodinamica dei principali moduli di un motore aeronautico basato su turbina a gas. Approfondimenti su alcuni aspetti specifici.
Metodi Didattici
Lezioni frontali con l'ausilio di dispense fornite dal docente.
Altre Informazioni
Consultare il sito ufficiale dell'insegnamento, per l'accesso chiedere informazioni al docente: http://arnone.de.unifi.it/tgroup/academics
Modalità di verifica apprendimento
esame orale
Programma del corso
AERONAUTICA CIVILE:
· Introduzione ai temi strategici dell’aeronautica civile, obiettivi ACARE (“vision 2020” e “Flightpath 2050”), efficienza di propulsione, consumo specifico di combustibile, rapporto di bypass.
· Architettura dei moderni motori turbo fan (turbo fan ad azionamento diretto, turbo fan con riduttore, turbo fan intubato contro-rotante), fan non intubato con eliche singole e eliche contro-rotanti.
· Confronto delle prestazioni ottenibili con un turbo fan ad azionamento diretto ed un turbo fan con riduttore.
TRANSIZIONE DELLO STRATO LIMITE:
· Modalità di transizione:
- transizione naturale, teoria della stabilità lineare e metodi eN ;
- transizione bypass, concetto di intermittenza, fattori che influenzano la transizione nelle turbomacchine, ricettività dello strato limite;
- transizione per separazione dello strato limite, struttura e classificazione delle bolle di separazione;
· Modellistica della transizione: correlazioni per transizione bypass e per transizione per separazione.
· Transizione nelle turbine aeronautiche di bassa pressione, profili a diffusione controllata, profili high-lift ed ultra-high-lift, transizione indotta dalla scia, interazione multi-schiera.
· Dispositivi passivi ed attivi per il controllo dello strato limite.
EMISSIONI ACUSTICHE:
· Sorgenti acustiche nel motore aeronautico, tipologie di rumore
· Generazione e propagazione del rumore, cenni alle tecniche di abbattimento del rumore
STALLO E POMPAGGIO:
· Stallo rotante e pompaggio nei compressori assiali
· Margine di stallo, parametri influenti sulla stabilità
· Trattamenti anti-stallo
CONDOTTI DI ASPIRAZIONE:
· Definizione requisiti di base e parametri di prestazione.
· Prese d’aria subsoniche.
· Prese d’aria supersoniche ad urti retti e ad urti obliqui, compressione esterna, mista ed interna.
AERODINAMICA DEI FAN:
· Evoluzione dell’aerodinamica dei fan
· Turbofan, fan non intubati, prop-fan, fan contro-rotanti, fan ad azionamento diretto e con riduttore, fan per applicazioni militari
MODELLISTICA DELLA TURBOLENZA:
· Equazioni di Navier-Stokes, media alla Reynolds, modelli di turbolenza algebrici, ad una e a due equazioni
· Cenni alla large eddy simulation (LES)