UNIVERSITÀ DEL SALENTO
|
|
- Agostino Negri
- 7 anni fa
- Visualizzazioni
Transcript
1 UNIVERSITÀ DEL SALENTO Facoltà di Ingegneria Corso di Laurea Specialistica in Ingegneria Meccanica Tesina di ENERGETICA INDUSTRIALE La Cavitazione in un Ugello Convergente-Divergente Docente: Prof. Antonio Ficarella Studente: Francesca Caione Matr Anno Accademico 2008/2009 1
2 SOMMARIO 1. IL FENOMENO DELLA CAVITAZIONE STUDIO CONDOTTO PROCEDURA SEGUITA PER LA SIMULAZIONE ANALISI DEI RISULTATI OTTENUTI RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
3 1. IL FENOMENO DELLA CAVITAZIONE La cavitazione si manifesta in un fluido quando la pressione statica in seguito ad esempio ad azioni dinamiche si porta al di sotto della pressione di vapore del liquido alla temperatura considerata. Da questo punto di vista la cavitazione è strettamente legata all ebollizione, in cui il cambiamento di fase è invece dovuto ad un aumento di temperatura in conseguenza dell aggiunta di calore ad un liquido (fig. 1). Figura 1: Diagramma delle fasi di una generica sostanza nel piano p-t L abbassamento della pressione porta alla generazione di bolle di vapore all interno del fluido. Esse vengono trascinate dal fluido lontano dalla zona di generazione e, per questo motivo, collassano rapidamente non appena giungono in una regione in cui la pressione del fluido ridiventa maggiore della tensione di vapore. Il collasso di tali bolle risulta molto violento e gran parte dell energia che ne deriva viene radiata sotto forma di rumore. La problematica dell inquinamento acustico è molto sentita nelle applicazioni civili dove, nella maggioranza dei casi, i fenomeni di cavitazione sono dovuti a malfunzionamenti o ad un funzionamento ai limiti dell inviluppo operativo delle macchine (ad esempio nelle pompe, nelle valvole etc.). Il problema si presenta anche in vari scenari militari, ad esempio nei sommergibili il rumore legato alla cavitazione delle eliche propulsive può portare, in un contesto bellico, all immediata individuazione da parte del nemico. La cavitazione è generalmente un fenomeno da evitare, non solo per l inquinamento acustico che ne deriva, ma anche perché produce dannose conseguenze: erosione meccanica, cavitation breakdown e oscillazioni. 3
4 La cavitazione provoca evidenti danneggiamenti alle superfici solide su cui collassano le bolle di vapore. Il collasso di una bolla infatti è un processo estremamente violento, che porta alla generazione di microgetti supersonici i quali, investendo una superficie solida, fanno nascere su di essa forti tensioni localizzate. La ripetitività di tale condizione di carico porta al cedimento locale per fatica della superficie ed al distacco di piccoli frammenti di materiale. Per il progettista di macchine idrauliche spesso questo problema è di primaria importanza. Nelle due figure sotto riportate (fig.2 e3) viene messo in evidenza il danneggiamento superficiale causato dalla cavitazione sulle pale di una pompa a flusso misto in lega di alluminio e sulle pale di scarico di una turbina Francis; in quest ultimo caso si può notare come i crateri di danneggiamento si siano estesi a tal punto da rovinare completamente le pale. Figura 2: Danneggiamento localizzato dovuto a cavitazione sulle pale di una pompa Figura 3: Danneggiamento esteso sulle pale di una turbina Inoltre, la cavitazione provoca un forte degrado delle prestazioni della macchina. Nel caso delle pompe, in particolare, si può identificare un valore della pressione di ingresso del fluido per il quale il lavoro di pompaggio subisce una drammatica diminuzione (cavitation breakdown). Infine, la cavitazione influenza la risposta dinamica della macchina poiché dà origine ad oscillazioni di portata e di pressione. Un esempio di tali instabilità è rappresentato dalla cavitazione rotante : quando una turbomacchina lavora ad angoli di incidenza delle pale vicini allo stallo, la cavitazione si manifesta prima su un numero di pale limitato, propagandosi poi alle pale adiacenti. Un altro esempio è costituito dalle auto-oscillazioni (oscillazioni di pressione e portata all interno di tutto il sistema di cui fa parte la pompa): esse si manifestano quando la macchina è spinta ad operare in condizioni di carico estreme e vi contribuiscono tutti gli elementi collegati alla pompa (serbatoi, linea di alimentazione e linea di scarico). 4
5 2. STUDIO CONDOTTO Scopo del presente lavoro è studiare la cavitazione generatasi in un flusso di acqua che attraversa un ugello convergente-divergente (tubo di Venturi) sotto condizioni controllate. In questo scenario, man mano che il fluido si avvicina alla gola dell ugello, la pressione dell acqua si riduce. Se la pressione del fluido a valle del restringimento scende al di sotto della pressione di vapore del liquido (cioè la pressione alla quale avviene il passaggio dallo stato liquido a quello di vapore e viceversa), si generano delle cavità che, successivamente, collassano a causa del recupero di pressione dovuto all allargamento del tubo. Lo scenario preso in esame (fig. 4) prevede che, in ingresso, nel fluido sia disciolta una frazione in massa di gas non condensabili α. Altre caratteristiche del fluido sono: Numero di cavitazione σ = 0.8; Tensione superficiale S = N/m Numero di Reynolds Re = 33 Il numero di cavitazione è definito come: σ = pin p 1 v 2 ρ 2 v dove p in è la pressione in ingresso al tubo di Venturi (pressione di monte), p v è la tensione di vapore del fluido alla temperatura considerata pari a 2338 Pa per l acqua a 20 C, ρ indica la densità del fluido pari a 1000 kg/m 3, v è la velocità iniziale del fluido uguale a 10 m/s. Ponendo σ a 0.8 si è ricavata la pressione in ingresso del fluido pari a Pa, utilizzata per la successiva analisi fluidodinamica con FLUENT. 5
6 Figura 4: Configurazione geometrica del sistema in esame. La sezione trasversale del tubo di Venturi (in unità di superficie adimensionali) è data dalla seguente espressione: 1 x 2 1 2π A( x) = 1 δ 1 cos for x L L 0, 2 1 con δ = 1 e dove β rappresenta il rapporto tra le sezioni di gola e d ingresso del tubo di β 2 Venturi. Si è scelto inoltre di settare δ pari a 1; ne consegue che il rapporto β tra le due aree è uguale a 0.7. La lunghezza L del tubo è stata posta pari a 5 unità (adimensionale), in questo modo la gola dell ugello è posta ad una distanza x = 2.5 dall ingresso. Inoltre, considerando pari ad 1 il valore della sezione iniziale del condotto, A(0), si sono ricavati con Excel i valori delle sezioni trasversali al variare di x, con 0 x 5. Grazie a questi dati sono stati calcolati i valori dei raggi R corrispondenti, necessari per riprodurre il profilo definito. In tabella 1 sono riportati i valori di tali coordinate. Dopo aver ricavato i valori di tale coordinate, la geometria del tubo di Venturi è stata disegnata col software GAMBIT Poiché il condotto presenta una geometria assialsimmetrica è stata disegnata solo per metà in 2D, specificando al software il lato che funge da asse di simmetria. La mesh di 1260 celle, elaborata con il software GAMBIT, riportata in fig. 5, è stata successivamente importata in FLUENT. 6
7 Tabella 1: Geometria del condotto convergente-divergente x R Figura 5: Geometria del condotto realizzata in GAMBIT. 7
8 3. PROCEDURA SEGUITA PER LA SIMULAZIONE Per valutare il fenomeno della cavitazione con FLUENT, si è adoperata la seguente procedura: Models Define Models Solver = Axisymmetric Define Models Multiphase = Mixture (2 phases) Phases Define Phases Interaction Mass Cavitation Vaporization Pressure = 2338 Pa Surface Tension Coefficient =0.073N/m Non-Condensable Gas Mass Fraction = 1. 5e-6 Non-Condensable Gas Mass Fraction = 2.5e-6 Non-Condensable Gas Mass Fraction = 3e-6 Define Phases Multiphase = Mixture (2 phases) Define Models Viscous = k-epsilon Model Standard Materials Define Materials water Density = 1000 kg/m 3 Viscosity = kg/ms water-vapor (H2O) Density = kg/m 3 Viscosity = kg/ms Phases Define Phases phase-1 Primary Phase liquid Define Phases phase-2 Secondary Phase water-vapor Operating Conditions Define Operating Conditions Operating Pressure = 0 Pa Boundary Conditions Define Boundary Conditions Pressure inlet Gauge Total Pressure = Pa Supersonic/Initial Gauge Pressure = Pa Direction Specification Method = Normal to Boundary 8
9 Turbulence Specification Method = Intensity and Hydraulic Diameter Turbulence Intensity = 2% Hydraulic Diameter = m Conditions Pressure inlet Phase vapor Volume Fraction = 0 Define Boundary Conditions Pressure Outlet Gauge Pressure = Pa Turbulence Specification Method = Intensity and Hydraulic Diameter Backflow Turbulence Intensity = 2% Backflow Hydraulic Diameter = m Conditions Pressure outlet Phase vapor Volume Fraction = 0 Solution Solve Controls Solution Pressure and Momentum = 0.4 Turbulence Kinetic Energy, Turbulence Dissipation Rate, and Turbulent Viscosity = 0.5 Vaporization Mass = 1 Discretization Pressure Linear Pressure-Velocity Coupling SIMPLEC Solve Initialize ingresso Absolute Postprocessing Display Contours 9
10 4. ANALISI DEI RISULTATI OTTENUTI Le simulazioni effettuate per monitorare il fenomeno della cavitazione all interno del fluido che attraversa il tubo di Venturi, sono state effettuate considerando tre diversi valori della frazione in massa α di gas non condensabili presenti nel fluido. Precisamente, nella prima simulazione il valore di tale parametro è stato settato ad 1.5 ppm, nella seconda a 2.5 ppm e nella terza a 3 ppm. Nelle figure 6-9 vengono riportate le Contours riferite alla pressione, alla velocità, alla frazione di vapore ed alla turbolenza per la prima simulazione effettuata. Figura 6: Contours della pressione (α = 1.5 ppm). Figura 7: Contours della velocità del fluido (α = 1.5 ppm). 10
11 Figura 8: Contours della frazione di vapore (α = 1.5 ppm). Figura 9: Contours dell energia cinetica della turbolenza (α = 1.5 ppm). Inoltre si riportano i grafici relativi alla pressione (fig.10), alla frazione di vapore e alla velocità contenenti due curve: la prima rappresentante tali valori sull asse di simmetria dell ugello e la seconda corrispondente agli stessi parametri sulla superficie esterna del condotto. 11
12 Figura 10: Pressione statica del fluido (α = 1.5 ppm). Si può notare che l andamento della pressione rispecchia la natura fisica del fenomeno. Si osserva, infatti, che il valore della pressione non cambia nella prima parte del tubo a sezione costante e, non appena il fluido entra nel tratto a sezione decrescente, essa comincia a scendere e raggiunge un minimo in prossimità della sezione di gola. E in questa zona che si verifica la formazione della seconda fase. Successivamente, nella parte a sezione crescente, si ha un recupero di tale pressione fino al valore di uscita pari a Pa. Nella figura 11 viene riportato il grafico della frazione di vapore contenuta nel fluido. Da esso si evince che, non appena la tensione si avvicina alla tensione di vapore dell acqua, una parte del liquido si trasforma in vapore. Ma appena si verifica il successivo aumento di pressione, la frazione di vapore generatasi si ritrasforma in liquido. 12
13 Figura 11: Frazione di vapore presente nel fluido (α = 1.5 ppm). Di seguito (fig.12) è riportato il grafico della velocità sull asse di simmetria e lungo le pareti del condotto. Si può osservare che ovviamente la velocità sulle pareti è nulla, mentre il valore della velocità lungo l asse presenta un iniziale andamento costante, una crescita in corrispondenza della zona in cui si ha l abbassamento di pressione ed una repentina riduzione nel punto in cui la pressione torna ad aumentare. Figura 12: Velocità del fluido (α = 1.5 ppm). 13
14 I risultati ottenuti per le altre simulazioni effettuate al variare di α presentano andamenti simili, per cui sono stati omessi in questo lavoro. Tuttavia vengono riportati i grafici complessivi della frazione di vapore e del coefficiente di pressione C p, dove C p p fluido pin = per i vari α. 1 ρν 2 2 Di seguito (fig.13) è riprodotto un grafico che riassume le frazioni di vapore per tutte e tre le simulazioni effettuate al variare di α. Si può notare come la percentuale di vapore cresca più rapidamente all aumentare di α sull asse mentre sul profilo non presenta grosse variazioni. frazione di vapore Frazione di vapore Lunghezza adimensionale del condotto x/(0.5l) Figura 13: Frazione di vapore al variare di α. alfa1.5_asse alfa1.5_wall alfa2.5_asse alfa2.5_wall alfa3_asse alfa3_wall Infine si riporta (fig. 14) il grafico che riassume i valori del coefficiente di pressione C p (definito in precedenza), al variare di α, per tutte le simulazioni effettuate. Si può notare che esso presenta un andamento molto simile sia al variare di α, sia al variare della posizione lungo la sezione trasversale (sull asse del condotto o sulla superficie delle sue pareti) in cui è stato misurato. 14
15 Coefficiente di Pressione Cp(x) alfa1.5_asse alfa1.5_wall alfa2.5_asse alfa2.5_wall alfa3_asse alfa3_wall Lunghezza adimensionale del condotto x/(0.5l) Figura 14: Coefficiente di pressione C p al variare di α. 15
16 5. RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI [1] One-Dimensional Bubbly Cavitating Flows Through a Converging-Diverging Nozzle, Yi- Chun Wang, C. E. Brennen, Journal of Fluids Engineering 120 (1998) pp [2] Numerical investigations in the behaviour of one-dimensional Bubbly Flow in hydrodynamic cavitation, V. S. Moholkar, A. B. Pandit, Chemical Engineering Science56 (2001) pp [3] Steady-State Cavitating Nozzle Flows With Nucleation Can F. Delale, Kohei Okita, Yoichiro Matsumoto, Journal of Fluids Engineering 127 (2005) pp [4] Cavitation and Bubble Dynamics Christopher Earls Brennen, Oxford University Press
ESAME DI AERODINAMICA 12/12/2006
ESAME DI AERODINAMICA 12/12/2006 La velocità indotta nel piano y-z passante per l origine da un filamento vorticoso rettilineo semi-infinito disposto lungo l asse x e con origine in x=0, rispetto a quella
DettagliEsercizi di Esame.mcd (1/8)
Esercizi di Esame.mcd (/8) Un ugello convergente è collegato ad un condotto circolare (D : 3.99mm) nel quale è imposto un flusso di energia nel modo calore Q 2. All'uscita del condotto vi è un ugello divergente
DettagliPERDITE DI CARICO CONTINUE
PERDITE DI CARICO CONTINUE La dissipazione di energia dovuta all'attrito interno ed esterno dipende da: velocità del liquido [m/s] dal tipo di liquido e dalle pareti della vena fluida, secondo un coefficiente
DettagliFluidi (FMLP: Cap. 11 Meccanica dei fluidi)
In un fluido Fluidi (FMLP: Cap. 11 Meccanica dei fluidi) le molecole non sono vincolate a posizioni fisse a differenza di quello che avviene nei solidi ed in particolare nei cristalli Il numero di molecole
DettagliMoto Monodimensionale in Condotti. Esercizi
Moto Monodimensionale in Condotti Fluido Comprimibile Esercizi 2D axisymmetric, ideally contoured nozzle upon startup. http://flowgallery.stanford.edu/research.html Moti Monodimensionali - Applicazioni
DettagliPRODUZIONE DI ENERGIA OLEODINAMICA
PRODUZIONE DI ENERGIA OLEODINAMICA Comandi oleodinamici (o oleoidraulici) o semplicemente idraulici: 1. trasformazione di energia meccanica prelevata sull albero di un motore primo in energia idraulica
DettagliLezione n. 4. La superficie liquida
Lezione n. 4 La superficie liquida Limiti di fase Diagramma di stato: rappresentazione delle regioni di pressione e temperatura in cui le fasi sono stabili da un punto di vista termodinamico. Confini di
DettagliCARATTERIZZAZIONE DEL FLUSSO DELLA GALLERIA DEL VENTO DALLARA. G.V. Iungo, G. Lombardi
CARATTERIAIONE DEL FLSSO DELLA GALLERIA DEL VENTO DALLARA G.V. Iungo, G. Lombardi DDIA 2008-3 Marzo 2008 Indice Pagina 1 Misure d anemometro a filo caldo e di Pitot statico 2 1.1 Set-up 2 1.2 Analisi dei
Dettaglisimulazioni fluidodinamiche di scambiatori a pacco alettato
u efficienza energetica u simulazioni fluidodinamiche di scambiatori a pacco alettato Matteo Totaro, Luca Cogo Ufficio tecnico Aermec, Bevilacqua (VR) Gli scambiatori a pacco alettato rivestono un ruolo
DettagliUNIVERSITA DEGLI STUDI DI BOLOGNA
UNIVERSITA DEGLI STUDI DI BOLOGNA FACOLTA DI INGEGNERIA Corso di laurea in Ingegneria meccanica sede di Bologna Elaborato finale di laurea in Disegno Tecnico Industriale STUDIO DELLA SISTEMAZIONE DEL GRUPPO
DettagliFacoltà di Farmacia - Anno Accademico A 18 febbraio 2010 primo esonero
Facoltà di Farmacia - Anno Accademico 2009-2010 A 18 febbraio 2010 primo esonero Corso di Laurea: Laurea Specialistica in FARMACIA Nome: Cognome: Matricola Aula: Canale: Docente: Riportare sul presente
DettagliESAME DI AERODINAMICA 11/02/2015
ESAME DI AERODINAMICA 11/02/2015 In un profilo alare non simmetrico, al diminuire dell angolo di incidenza, la coordinata del centro di pressione: (a) tende verso il bordo di attacco (b) tende verso il
DettagliPillole di Fluidodinamica e breve introduzione alla CFD
Pillole di Fluidodinamica e breve introduzione alla CFD ConoscereLinux - Modena Linux User Group Dr. D. Angeli diego.angeli@unimore.it Sommario 1 Introduzione 2 Equazioni di conservazione 3 CFD e griglie
DettagliCAP 2 Flussi viscosi e resistenza aerodinamica
Corso di MECCANICA DEL VOLO Modulo Prestazioni CAP 2 Flussi viscosi e resistenza aerodinamica Prof. F. Nicolosi Corso di Meccanica del Volo - Mod. Prestazioni - Prof. F. Nicolosi 1 RESISTENZA AERODINAMICA
DettagliBilanci macroscopici. Esercizi dal libro Fenomeni di Trsporto, Bird, Stewart, Lightfoot
Bilanci macroscopici Esercizi dal libro Fenomeni di Trsporto, Bird, Stewart, Lightfoot 7A 7B 7C 7D 7E 7F Esercizio 1 Due recipienti, le cui basi si trovano su uno stesso piano, sono messi in comunicazione
DettagliCorso di Componenti e Impianti Termotecnici RETI DI DISTRIBUZIONE PERDITE DI CARICO CONTINUE
RETI DI DISTRIBUZIONE PERDITE DI CARICO CONTINUE 1 PERDITE DI CARICO CONTINUE Sono le perdite di carico (o di pressione) che un fluido, in moto attraverso un condotto, subisce a causa delle resistenze
DettagliESERCITAZIONE 1 ESTENSIMETRIA
UNIVERSITA DEGLI STUDI DI CAGLIARI FACOLTA DI INGEGNERIA E ARCHITETTURA DIPARTIMENTO DI MECCANICA, CHIMICA E MATERIALI CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA MECCANICA ESERCITAZIONE 1 ESTENSIMETRIA Relazione del
DettagliScuola Politecnica e delle Scienze di Base Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale
Università degli Studi di Napoli Federico II Scuola Politecnica e delle Scienze di Base Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale Tesi di laurea triennale in Ingegneria per l Ambiente e il
DettagliUniversità di Roma Tor Vergata Dipartimento di Ingegneria Meccanica Gruppo Progettazione Meccanica
OTTIMIZZAZIONE AERODINAMICA DELLA CARENA DI UN KART PER LAND SPEED RECORD Manieri Gianluca Gruppo di Ricerca Tor Vergata Karting Università di Roma Tor Vergata Introduzione Land Speed Record Coast down
DettagliCalcolo idraulico dell impianto INDICE
INDICE 1. PREMESSA... 2 2. SCHEMA DI FUNZIONAMENTO E SCHEMA IDRAULICO... 3 3. CALCOLO DELL IMPIANTO... 5 3.1. CALCOLO DELLA PREVALENZA TOTALE... 5 3.2. SCELTA DELLA POMPA... 7 3.3. PROBLEMI CONNESSI...
DettagliLecture 18. Text: Motori Aeronautici Mar. 26, Mauro Valorani Università La Sapienza. Analisi dimensionale delle turbomacchine
Lecture 18 Analisi Text: Motori Aeronautici Mar. 26, 2015 Analisi Mauro Valorani Università La Sapienza 18.331 Agenda Analisi 1 Numero di giri e 18.332 Analisi L analisi e il confronto tra le turbomacchine
DettagliSussidi didattici per il corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI. Prof. Ing. Francesco Zanghì ELEMENTI DI IDRAULICA AGGIORNAMENTO 26/11/2013
Sussidi didattici per il corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI Prof. Ing. Francesco Zanghì ELEMENTI DI IDRAULICA AGGIORNAMENTO 26/11/2013 L'idraulica è la scienza che studia l'utilizzazione dei
DettagliMOTO PERMANENTE NELLE CONDOTTE IN PRESSIONE: PERDITE DI CARICO ESERCIZIO N. 7.A
MOTO PERMANENTE NELLE CONDOTTE IN PRESSIONE: PERDITE DI CARICO ESERCIZIO N. 7.A PRIMA PARTE CONDOTTA A DIAMETRO COSTANTE Dati (cfr. esercizio n. 6.a prima parte): - z = 1.5 m, D = 50 mm, L = 60 m (si assuma
DettagliMeccanica dei fluidi. ! definizioni; ! statica dei fluidi (principio di Archimede); ! dinamica dei fluidi (teorema di Bernoulli).
Meccanica dei fluidi! definizioni;! statica dei fluidi (principio di Archimede);! dinamica dei fluidi (teorema di Bernoulli). [importanti applicazioni in biologia / farmacia : ex. circolazione del sangue]
DettagliCorso di Idraulica Agraria ed Impianti Irrigui
Corso di Idraulica Agraria ed Impianti Irrigui Docente: Ing. Demetrio Antonio Zema Lezione n. 10: Idrometria Anno Accademico 2012-2013 2013 1 Apparecchi di misura della pressione 2 Misura della pressione
DettagliLaboratorio di Impianti Chimici
Università degli Studi di Torino Corso di Studi in Chimica Industriale Laboratorio di Impianti Chimici Docente: Guido Sassi 2. Esercitazioni pratiche di Misura di Perdite di Carico Dispense curate da:
Dettagli4. Esercitazione 4: Dimensionamento del primo stadio di un compressore assiale
4. Esercitazione 4: Dimensionamento del primo stadio di un compressore assiale Lo scopo della presente esercitazione è il dimensionamento del primo stadio di un compressore assiale. Con riferimento alla
DettagliCapitolo 1 Esercitazioni condotte in aula con Star-CCM+
Capitolo 1 Esercitazioni condotte in aula con Star-CCM+ 1.1 Mixing Pipe Nella prima esercitazione è stato trattato il caso di un miscelatore nel quale sono stati iniettati 2 fluidi considerati ideali a
DettagliMACCHINE Lezione 9 Turbine Idrauliche II Francis e Kaplan
MACCHINE Lezione 9 Turbine Idrauliche II Francis e Kaplan Dr. Paradiso Berardo Laboratorio Fluidodinamicadelle delle Macchine Dipartimento di Energia Politecnico di Milano Turbine a reazione generalità
DettagliCorso di Idraulica Agraria ed Impianti Irrigui
Corso di Idraulica Agraria ed Impianti Irrigui Docente: Ing. Demetrio Antonio Zema Lezione n. 6: Idrodinamica (parte seconda) Anno Accademico 0-0 0 Perdite di carico concentrate (o localizzate) Perdite
DettagliCOMPITO DI MECCANICA DEI FLUIDI del 12 gennaio 2007
OMPITO DI MENI DEI FLUIDI del 12 gennaio 2007 Docente TEM 1 0.5 m 1.0 m Δh ESERIZIO 1. Il serbatoio di figura, di profondità unitaria, contiene. La paratoia, incernierata in, è composta da due superfici
DettagliSTUDIO ED OTTIMIZZAZIONE DI UN PISTONE PER UN MOTORE DIESEL AD ALTE PRESTAZIONI
ALMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITÀ DI BOLOGNA SECONDA FACOLTA DI INGEGNERIA CON SEDE A CESENA CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA MECCANICA Classe 10 Sede di Forlì ELABORATO FINALE DI LAUREA In Disegno Assistito
DettagliIdrodinamica prova scritta 12/03/ Compito A
Idrodinamica prova scritta 1/03/007 - Compito Calcolare la spinta S esercitata dal liquido in movimento sulla superficie laterale del gomito illustrato in figura, avente sezione circolare, posto su un
DettagliProprietà dei materiali
Capacità termica Termiche Conducibilità termica Coefficiente di dilatazione Resistenza allo shock termico Temperatura di cambio di fase Capacità termica Si definisce Capacità termica di un materiale la
DettagliGli effetti delle alte temperature sulla risposta sismica degli edifici in muratura
Gli effetti delle alte temperature sulla risposta sismica degli edifici in muratura Antonio Formisano, Ricercatore Università di Napoli Federico II Francesco Fabbrocino, Ricercatore Università Telematica
DettagliEsercizi vari d esame, sulla seconda parte del corso. Esercizio 1
Esercizi vari d esame, sulla seconda parte del corso Esercizio 1 Siano date due cariche q1= 10-4 C e q2= - 5 10-5 C disposte come in figura nei punti x=- l ed x=l con l=2 m. Sia data una carica q3 = 2
DettagliEIETTORE A GETTO DI GAS PER VUOTO PER POMPE AD ANELLO LIQUIDO. Aspirazione e compressione di gas e vapore
EIETTORE A GETTO DI GAS PER VUOTO PER POMPE AD ANELLO LIQUIDO Aspirazione e compressione di gas e vapore Eiettore in AISI 316 Gli eiettori a getto di gas per vuoto per pompe ad anello liquido impiegano
DettagliIDRODINAMICA. Si chiama portata, il volume di fluido che defluisce attraverso una sezione nell unità di tempo; si indica con il simbolo Q [L 3 /T].
IDRODINAMICA Portata e velocità media Si chiama portata, il volume di fluido che defluisce attraverso una sezione nell unità di tempo; si indica con il simbolo Q [L 3 /T]. In una corrente d acqua la velocità
Dettagli5 IL METODO DI SIMULAZIONE DIRETTA DI MONTE CARLO (DSMC) Introduzione Il metodo DSMC Effetti di gas reale per flussi non
INDICE SOMMARIO... 5 ABSTRACT... 7 RINGRAZIAMENTI... 9 INDICE... 11 LISTA DEI SIMBOLI... 15 ABBREVIAZIONI... 17 LISTA DELLE FIGURE... 19 LISTA DELLE TABELLE... 23 1 AMBITO E OBIETTIVO DELLA TESI... 13
DettagliCorso di Macchine a Fluido
Università degli Studi di Udine Facoltà di Ingegneria Corso di Macchine a Fluido a cura di P. Pinamonti, L. Casarsa 1 Nota introduttiva Il presente testo è stato redatto sulla base degli appunti delle
DettagliEsercitazione 11: Stato di tensione nella sezione di trave
Meccanica e Tecnica delle Costruzioni Meccaniche Esercitazioni del corso. Periodo I Prof. Leonardo BERTINI Ing. Ciro SNTUS Esercitazione 11: Stato di tensione nella sezione di trave Indice 1 Forza normale
DettagliEsercitazione 2 Ciclo a vapore a recupero
Esercitazione 2 Ciclo a vapore a recupero Lo scopo di questa esercitazione è la progettazione di un ciclo a recupero: l impianto è composto da un ciclo a vapore ad un livello di pressione che utilizza
DettagliAmmortizzatore corsa 15. Serie *-0
Ammortizzatore corsa 15 Serie 4-1621-*-0 Requisiti Gli ammortizzatori della serie 4-1621- * -0 sono dispositivi studiati per convertire in energia termica l energia cinetica generata da organi meccanici
DettagliCorso di MECCANICA DEL VOLO Modulo Prestazioni. Lezione N. 3. Prof. D. P. Coiro
Corso di MECCANICA DEL VOLO Modulo Prestazioni Lezione N. 3 Prof. D. P. Coiro coiro@unina.it www.dias.unina.it/adag/ Corso di Meccanica del Volo - Mod. Prestazioni - Prof. D. Corio - Intro Il Velivolo
DettagliSoluzione Esame di Stato ITIS Termotecnica 2013 SVOLGIMENTO :
Soluzione Esame di Stato ITIS Termotecnica 2013 SVOLGIMENTO : Come è noto, nella fase 3-4 del diagramma T-s di Rankine-Hirn sotto riportato, il fluido, dalla pressione vigente P2 e temperatura T3, si espande
Dettagli5. Calcolo termodinamico e fluidodinamico di progetto di un riscaldatore d aria con fluidi in controcorrente.
5. Calcolo termodinamico e fluidodinamico di progetto di un riscaldatore d aria con fluidi in controcorrente. Si vuole effettuare il dimensionamento di un riscaldatore d aria con fluidi in controcorrente
DettagliPOLITECNICO DI TORINO
POLITECNICO DI TORINO ESAMI DI STATO PER L ABILITAZIONE ALLA PROFESSIONE DI INGEGNERE Seconda sessione ANNO 2008 Settore INDUSTRIALE - Classe 33/S Ingegneria Energetica e nucleare Terza prova (prova pratica
DettagliESERCITAZIONE 1: FLUSSO IN UN CANALE
ESERCITAZIONE 1: Termofluidodinamica Lorenzo Botti Alessandro Colombo 05 Dicembre 2016 Lorenzo Botti Alessandro Colombo () ESERCITAZIONE 1: 05 Dicembre 2016 1 / 10 - CARATTERISTICHE PRINCIPALI Canale con
Dettagli1) Si deve progettare un auto reattore per un missile che vola a M 1 := 1.8. Supponendo che
Esercizi di Esame 1.mcd (1/9) 1) Si deve rogettare un auto reattore er un missile che vola a M 1 : 1.8. Suonendo che T 1 : 73.15 K, 1 : 0.7 atm, A : 0.0347 m, A 3 /A 1.34 e che la combustione roduce 196.7kJ/kg.
DettagliDinamica dei Fluidi. Moto stazionario
FLUIDODINAMICA 1 Dinamica dei Fluidi Studia il moto delle particelle di fluido* sotto l azione di tre tipi di forze: Forze di superficie: forze esercitate attraverso una superficie (pressione) Forze di
DettagliANALISI TERMODINAMICA DI UNA TESTATA PER MOTO DA SUPERBIKE
Università degli studi di Bologna - Facoltà di Ingegneria - A.A. 2005/2006 ANALISI TERMODINAMICA DI UNA TESTATA PER MOTO DA SUPERBIKE Candidato: Marco Romani Relatore: Prof. Ing. Luca Piancastelli Correlatori:
DettagliIllustrazione 1: Sviluppo dello strato limite idrodinamico in un flusso laminare interno a un tubo circolare
1 Flusso interno Un flusso interno è caratterizzato dall essere confinato da una superficie. Questo fa sì che lo sviluppo dello strato limite finisca per essere vincolato dalle condizioni geometriche.
DettagliUniversità di Roma Tor Vergata
Università di Roma Tor Vergata Facoltà di Ingegneria Dipartimento di Ingegneria Industriale Corso di: TERMOTECNICA TRASMISSIONE DEL CALORE: RESISTENZA DI CONTATTO Ing. G. Bovesecchi gianluigi.bovesecchi@gmail.com
DettagliApplicazioni (condotti, macchine a fluido, apparati vari parte I)
Equazioni di Bilancio Applicazioni (condotti, macchine a fluido, apparati vari parte I) Applicazioni Equaz.Bilancio 1 Review: L ultima lezione abbiamo derivato lo strumento matematico chiamato Teorema
DettagliUniversità degi studi di Bergamo Dipartimento di Ingegneria e Scienze Applicate
Università degi studi di Bergamo Dipartimento di Ingegneria e Scienze Applicate Progettazione Funzionale di Sistemi Meccanici e Meccatronici 2015-2016 Prof. Paolo Righettini Progetto camma a Bilanciere
DettagliUNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI BRESCIA
UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI BRESCIA ESAME DI STATO DI ABILITAZIONE ALL'ESERCIZIO DELLA PROFESSIONE DI INGEGNERE (Lauree di primo livello D.M. 509/99 e D.M. 270/04 e Diploma Universitario) SEZIONE B - Prima
DettagliPERDITE DI CARICO. Gianluca Simonazzi matr Michael Zecchetti matr Lezione del 28/03/2014 ora 14:30-17:30
Gianluca Simonazzi matr. 3969 Michael Zecchetti matr. 390 Lezione del 8/03/04 ora 4:30-7:30 PERDITE DI CARICO Le perdite di carico distribuite (in un tubo liscio, dritto e privo di ostacoli) dipendono
DettagliPOLITECNICO DI TORINO ESAMI DI STATO PER L ABILITAZIONE ALLA PROFESSIONE DI INGEGNERE INDUSTRIALE. I Sessione Sezione A Settore industriale
POLITECNICO DI TORINO ESAMI DI STATO PER L ABILITAZIONE ALLA PROFESSIONE DI INGEGNERE INDUSTRIALE I Sessione 2012 - Sezione A Settore industriale Classe 33/S Ineneria Eneretica e Nucleare Prova pratica
DettagliImpianti di Propulsione. Navale
A/A 2011/12 corso di: Impianti di Propulsione il motore diesel_2 Navale Il motore diesel: il diagramma delle fasi nel ciclo reale PMS 15-40 15-25 PMS 8-15 20-40 35-50 PMI PMI IPN072 Il motore diesel: le
DettagliI CALCESTRUZZI CELLULARI NELLE APPLICAZIONI DI INGEGNERIA GEOTECNICA: CARATTERISTICHE MECCANICHE
Università degli Studi di Napoli Federico II Scuola Politecnica e delle Scienze di Base Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile ed Ambientale Corso di Laurea Triennale in: INGEGNERIA PER L AMBIENTE ED
Dettagliesempio preparato da Michele Miccio Compito d'esame del
esempio preparato da Michele Miccio Compito d'esame del 26.02.04 4.2. Problema Devi affrontare il dimensionamento e la scelta di una valvola per le seguenti condizioni: fluido: acqua portata noale: m&
DettagliPompe Centrifughe - 1
Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia Corso di Laurea Triennale in Ingegneria Meccanica A.A. 2009/2010 II Periodo di lezione Corso di: Macchine B Docente: Prof. Stefano Fontanesi Pompe Centrifughe
DettagliMETODI DI RAPPRESENTAZIONE DI UN SISTEMA
METODI DI RAPPRESENTAZIONE DI UN SISTEMA PROPRIETA ELEMENTARI Proprietà elementari dei componenti idraulici Proprietà elementari dei componenti termici Proprietà elementari dei componenti meccanici Proprietà
DettagliTeorie per il calcolo dei coefficienti di trasporto di materia (interfaccia fluido-fluido) Fenomeni di Trasporto
Teorie per il calcolo dei coefficienti di trasporto di materia (interfaccia fluido-fluido) Fenomeni di Trasporto 1 Teoria del film (Lewis, 1924) Si assume che il trasporto di materia avvenga in uno strato
DettagliPRINCIPI DI FISICA DEGLI ULTRASUONI. Renato Spagnolo Torino, 10 Maggio 2012
PRINCIPI DI FISICA DEGLI ULTRASUONI Renato Spagnolo r.spagnolo@inrim.it Torino, 10 Maggio 2012 Segnale sinusoidale Frequenza f numero di oscillazioni al secondo (Hz) Periodo T durata di un oscillazione
DettagliCavo Carbonio. Sergio Rubio Carles Paul Albert Monte
Cavo o Sergio Rubio Carles Paul Albert Monte o, Rame e Manganina PROPRIETÀ FISICHE PROPRIETÀ DEL CARBONIO Proprietà fisiche del o o Coefficiente di Temperatura α o -0,0005 ºC -1 o Densità D o 2260 kg/m
DettagliCorso di Laurea Ingegneria Civile e Ambientale
Corso di Laurea Ingegneria Civile e Ambientale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI ENNA KORE FACOLTÀ DI INGEGNERIA E ARCHITETTURA Complementi di Idraulica Ambientale Prof. Mauro De Marchis 10/03/2014 Programma del
DettagliUNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI BRESCIA
UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI BRESCIA ESAME DI STATO DI ABILITAZIONE ALL'ESERCIZIO DELLA PROFESSIONE DI INGEGNERE (Lauree di primo livello D.M. 509/99 e D.M. 270/04 e Diploma Universitario) SEZIONE B - Seconda
DettagliFondamenti di Automatica (10 cfu) Corso di Studi in Ingegneria Gestionale A.A. 2011/12 TESTI ESERCIZI PRIMA PARTE DEL CORSO
Fondamenti di Automatica (10 cfu) Corso di Studi in Ingegneria Gestionale A.A. 2011/12 TESTI ESERCIZI PRIMA PARTE DEL CORSO Prof. SILVIA STRADA Esercitatore ANDREA G. BIANCHESSI ESERCIZIO 1 1. Scrivere
DettagliEsercitazione di Fisica Tecnica
Anno Accademico 2016-2017 Prof. Ing. L. Maffei 1 Anno Accademico 2016-2017 - PARTE 1 Grandezze e unità di misura Consumi energetici 2 Grandezze e unità di misura 3 Convertire le seguenti misure usando
Dettagliesempio preparato da Michele MICCIO Compito d'esame del
esempio preparato da Michele MICCIO Compito d'esame del 16.0.05 4.. Problema Ti viene dato l incarico di dimensionare una valvola a globo per le seguenti condizioni: fluido: acqua portata nominale: V &
DettagliI materiali a cambiamento di fase PMC (phase change materials)
I materiali a cambiamento di fase PMC (phase change materials) I PCM (Phase Change Materials) sono materiali di origine naturale o artificiale i cui punti di fusione possono essere fissati a temperature
DettagliCamere di Combustione per Turbine a Gas
Camere di Combustione per Turbine a Gas 1. Combustione: Concetti base 2. Descrizione Generale delle Camere di Combustione per Turbine a Gas 2. Formazione e Tecniche di Abbattimento degli Inquinanti 3.
DettagliTemperatura [ºC] Per realizzare questo scopo si utilizza la regola della leva data secondo l equazione (1.
1. Diagramma di fase Cu-Sn Si desidera calcolare la frazione in peso della fase liquida e la frazione in peso della frazione solida per una lega di rame con un 12% di stagno come è indicato nella Figura
DettagliCorso di Laurea Ingegneria Civile e Ambientale
Corso di Laurea Ingegneria Civile e Ambientale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI ENNA KORE FACOLTÀ DI INGEGNERIA E ARCHITETTURA Correnti non lineari a superficie libera Complementi di Idraulica Ambientale Prof.
DettagliCorsi di laurea di I livello: Scienze e tecnologie agrarie Gestione tecnica del territorio agroforestale e sviluppo rurale
Corsi di laurea di I livello: Scienze e tecnologie agrarie Gestione tecnica del territorio agroforestale e sviluppo rurale TEOREMA DI BERNOULLI FLUIDI NON PERFETTI Materia: Idraulica agraria (6 CFU) docente:
DettagliImpianto di Sollevamento Acqua
CORSO DI FISICA TECNICA e SISTEMI ENERGETICI Esercitazione 3 Proff. P. Silva e G. Valenti - A.A. 2009/2010 Impianto di Sollevamento Acqua Dimensionare un impianto di sollevamento acqua in grado di soddisfare
DettagliIl vento in galleria
Modulo di formazione La Fisica del Volo: Un approccio didattico alla fluidodinamica A.A. 2010-2011 Il vento in galleria Progetto Lauree Scientifiche Nella scorsa puntata.. La portanza come reazione alla
DettagliEsame di Stato. Ingegneria Gestionale - Settore Industriale. Laurea Specialistica. Prova del 28/11/2008
Esame di Stato Ingegneria Gestionale - Settore Industriale Laurea Specialistica Prova del 28/11/2008 Seconda prova Tema 1 Impostare una metodologia per la progettazione del layout di un sistema produttivo,
DettagliOLEODINAMICA, OLEOIDRAULICA, IDRAULICA. Tecnologia affine alla pneumatica caratterizzata dai seguenti elementi:
OLEODINAMICA, OLEOIDRAULICA, IDRAULICA Tecnologia affine alla pneumatica caratterizzata dai seguenti elementi: CARATTERISTICHE CIRCUITALI Gruppo di generazione di energia idraulica Gruppo di distribuzione
DettagliLa portata in uscita viene calcolata moltiplicando la velocità per l area della luce e per il coefficiente di contrazione, nel modo seguente:
Problema Calcolare la portata d acqua effluente dal serbatoio nel caso indicato in figura. Si supponga ce il livello nel serbatoio rimanga costante. Si ripeta l esercizio in due situazioni: -. si supponga
DettagliESERCIZI SULLE RETI DI DISTRIBUZIONE DEI FLUIDI TERMOVETTORI
ESERCIZI SULLE RETI DI DISTRIBUZIONE DEI FLUIDI TERMOVETTORI 1.1 Rete di tubazioni per la distribuzione dell acqua Q m cp T (0.1) dove: - m è la portata in massa di acqua [kg/s]; - c p è il calore specifico
DettagliProtezione Civile - Regione Friuli Venezia Giulia. Protezione Civile - Regione Friuli Venezia Giulia
1 Principi di idraulica Definizioni MECCANICA DEI FLUIDI È il ramo della fisica che studia le proprietà dei fluidi, cioè liquidi, vapori e gas. Idrostatica Studia i fluidi in quiete Idrodinamica Studia
DettagliEsercizi sulla diluizione in campo intermedio
Capitolo 11 Esercizi sulla diluizione in campo intermedio 11.1 Sorgente puntuale e stazionaria ubicata al centro del canale Un industria scarica Q e =10 4 m 3 /giorno di effluente contenente una sostanza
DettagliClassificazione delle Navi. Corso di Architettura Navale Prof.Salvatore Miranda
Classificazione delle Navi 1 Aliscafi Unità sostenute al disopra della superficie dell acqua da forze idrodinamiche di portanza generate da superfici alari poste a prua e a poppa Velocità di servizio 28-45
DettagliMeccanica dei fluidi, dove e cosa studiare
Meccanica dei fluidi, dove e cosa studiare Meccanica dei Fluidi AA 2015 2016 Il libro di testo adottato è Meccanica dei Fluidi di Cengel & Cimbala, McGraw Hill. Alcuni argomenti sono stati trattati con
Dettagliil ciclo di Ericsson (1853) caratterizzato da due isoterme e due isobare; il ciclo di Reitlinger (1873) con due isoterme e due politropiche.
16 Il ciclo di Stirling Il coefficiente di effetto utile per il ciclo frigorifero di Carnot è, in base alla (2.9): T min ɛ =. (2.31) T max T min Il ciclo di Carnot è il ciclo termodinamico che dà il maggior
DettagliEnergia Idroelettrica
Università degli Studi di Perugia Facoltà di Ingegneria Corsi di laurea specialistica in Ingegneria Meccanica Corso di Impatto ambientale Modulo Pianificazione Energetica prof. ing. Francesco Asdrubali
DettagliMeccanica dei Fluidi: statica e dinamica
Meccanica dei Fluidi: statica e dinamica Stati della materia (classificazione assai approssimativa!) Solido: ha una forma propria, poco compressibile, alta densità Liquido: non ha una forma propria, poco
Dettaglidi Progettazione degli Impianti di Potenza
Torna al programma La Simulazione Dinamica: uno Strumento Efficace Rosa Domenichini Luigi Ottoboni Foster Wheeler Italiana Power Division Agenda Scopi di una simulazione dinamica Creazione del modello
DettagliLa distribuzione delle pressioni all interno di un fluido in quiete, pesante e incomprimibile, è governata da:
Statica Distribuzione delle pressioni La distribuzione delle pressioni all interno di un fluido in quiete, pesante e incomprimibile, è governata da: z+p/γ= cost LEE DI STEVIN Il valore della costante è
DettagliEsercizi sulle Macchine Operatrici Idrauliche
Esercizi sulle Macchine Operatrici Idrauliche 17 CAVITAZIONE POMPE (Appello del 06.12.02, esercizio N 1) Testo Una pompa invia una portata Q = 16 dm 3 /s di acqua ad un serbatoio sopraelevato di 8 m. In
DettagliA scala del mezzo poroso
C È ACQUA E ACQUA!! A scala del mezzo poroso Acqua pellicolare Acqua capillare Argilla { Tavola { d acqua Zona satura Zona non satura A scala dell acquifero Piano campagna Zona vadosa Frangia capillare
DettagliSi valuti lo stato di tensione e la deformazione plastica permanente agli istanti A, B, C e D, assumendo valido il modello elasto-plastico perfetto.
Esercizio n.: 1 4-18 Una barra in (σ S = 180 MPa, E = 70 GPa, α = 24 10-6 C -1 ), bloccata alle estremità, subisce il seguente ciclo termico: T 325 175 25 A Si valuti lo stato di tensione e la deformazione
DettagliEsercitazione struttura
Esercitazione struttura 1/5. DENSITÀ DI VOLUME Per un elemento, avente peso atomico 106.400, sono stati misurati il suo raggio atomico (r0.176 nm) e la sua densità (ρ1.2 10 4 kg/m ). Verificare se la cella
DettagliESERCITAZIONE 6. massimo della funzione al 10 % della portata masssima (derivata nulla al 10 %): Q 10
ESERCITAZIONE 6 Prima di procedere al dimensionamento delle pompe e dei tubi conviene ricavare l espressione analitica della curva caratteristica della pompa. Supponendo la caratteristica parabolica, si
DettagliESERCITAZIONE N. 2 (22 ottobre 2007) Verifica con il metodo di Hardy Cross di un sistema con più serbatoi e impianto di pompaggio
ESERCITAZIONE N. 2 (22 ottobre 2007) Verifica con il metodo di Hardy Cross di un sistema con più serbatoi e impianto di pompaggio È dato un centro abitato di 4000 abitanti, servito da un acquedotto il
DettagliDimensionamento delle valvole di sicurezza
Dimensionamento delle valvole di sicurezza Auditorium Tecnimont 21.09.2016 Scopo della presentazione Dimensionamento delle valvole di sicurezza L obbiettivo di questa presentazione è quello di mostrare
DettagliESERCIZIO SOLUZIONE. 13 Aprile 2011
ESERCIZIO Un corpo di massa m è lasciato cadere da un altezza h sull estremo libero di una molla di costante elastica in modo da provocarne la compressione. Determinare: ) la velocità del corpo all impatto
Dettagli