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1 Indice XI Prefazione 3 Capitolo 1 Introduzione alle macchine a fluido e ai sistemi energetici Introduzione storica Fonti di energia Macchine a fluido e sistemi energetici 25 Capitolo 2 Principi fondamentali per lo studio delle macchine a fluido Introduzione Classificazione delle macchine a fluido Le turbomacchine Triangoli di velocità Equazioni fondamentali per lo studio delle macchine Equazione di conservazione della massa Principio per i sistemi chiusi, conservazione dell energia Il 2 principio e l entropia Il 1 principio per i sistemi aperti, conservazione dell energia e lavoro Equazione di eulero per le turbomacchine La conservazione dell energia per l osservatore relativo Lo strato limite nelle macchine Sollecitazioni meccaniche nelle palette 79 Capitolo 3 La similitudine Introduzione L analisi dimensionale e il teorema π L analisi dimensionale e la similitudine nelle macchine idrauliche, p Sul significato di «punti di funzionamento corrispondenti», p La scelta della macchina ottima: velocità specifica e diametro specifico, p Limiti della similitudine idraulica

2 VI Indice 113 Capitolo 4 Macchine idrauliche operatrici Equazioni di bilancio per flussi incomprimibili Bilancio di massa per flussi incomprimibili, p Bilancio dell Energia, prevalenza ed efficienza idraulica, p Impianti di pompaggio Cavitazione nelle pompe Fenomenologia ed effetti della cavitazione, p NPSH ed altezza massima di aspirazione, p Turbo-pompe Pompe centrifughe, p Pompe a flusso misto e assiali, p Pompe volumetriche Pompe alternative, p Pompe rotative, p Ventilatori 167 Capitolo 5 Macchine idrauliche motrici Introduzione e generalità L energia disponibile e il «Salto Motore» Turbine idrauliche Turbina pelton Triangoli di velocità e ottimizzazione, p Avviamento e re go lazione, p Dimensionamento di massima e diagrammi statistici, p Turbine a reazione Diffusori e cavitazione nelle turbine idrauliche a reazione, p Altezza massima di scarico per una turbina idraulica, p La turbina Francis Triangoli di velocità e ottimizzazione, p Regolazione e curve di funzionamento, p Le turbine assiali: la ruota Kaplan e le turbine ad elica Triangoli di velocità e regolazione, p Le turbine a bulbo, p Scelta della turbina idraulica 227 Capitolo 6 Elementi di Gasdinamica Influenza della comprimibilità Bilancio di massa per flussi a densità variabile, p Bilancio dell Energia Meccanica e valutazione del lavoro tecnico, p Moto comprimibile monodimensionale in un condotto Impostazione del problema, p Propagazione di onde acustiche, velocità del suono e numero di Mach, p Soluzione generale del flusso isentropico nei condotti. Parametrizzazione in Mach, p Efflusso isentropico in condotti a sezione variabile Relazione tra sezione del condotto e velocità del fluido, p Soluzione isentropica del flusso in un ugello puramente convergente, p Soluzione isentropica del flusso in un condotto convergente-divergente (ugello di De Laval), p. 243

3 Indice VII Onde d urto normali Soluzione non isentropica del flusso in un condotto convergente-divergente, p Capitolo 7 Compressori Introduzione Trasformazioni termodinamiche Trasformazioni termo-fluidodinamiche nelle macchine Parametri prestazionali, p Turbo-compressori Aspetti generali, p Punto di funzionamento, p Teoria delle Similitudine estesa a macchine con efflusso comprimibile, p Macchine centrifughe, p Macchine assiali, p Regolazione nei turbocompressori, p Compressori volumetrici Compressori volumetrici alternativi, p Compressori rotativi, p Anello liquido, p Capitolo 8 Turbine a gas e a vapore Introduzione Trasformazioni termodinamiche Trasformazioni termo-fluidodinamiche nelle macchine, p Parametri prestazionali, p Aspetti generali delle turbine Aspetti geometrici, p Curve caratteristiche, p Forza scambiata tra le pale e fluido, p Estensione della teoria della similitudine, p Turbine assiali Ripartizione del salto entalpico tra i vari stadi, p Fonti di perdita, p Angolo di deviazione, p Numero di pale, p Grado di reazione e rendimento, p Calcolo semplificato di uno stadio, p Stadi ad azione semplice, p Stadi a salti di velocità Stadi a reazione, p Stadi a grado di reazione variabile, p Architettura delle turbine multistadio e problemi specifici Turbine radiali Macchine centripete, p Macchine centrifughe, p Capitolo 9 Cicli Rankline ed impianti a vapore Assetto dei cicli termodinamici realizzati con sistemi fluenti Cenni alle trasformazioni con cambiamento di fase Il ciclo Rankine Layout del ciclo, p Calcolo termodinamico del ciclo, p Analisi termodinamica del ciclo, p. 436

4 VIII Indice Condensazione, condensatori, torri evaporative Surriscaldamento e ri-surriscaldamento Rigenerazione Fondamento termodinamico, p Analisi energetica dei cicli rigenerativi, p Tecnologia della rigenerazione nelle centrali a vapore, p Il degasatore, p Layout e prestazioni di centrali a vapore rigenerative, p Tecnologia delle caldaie nelle centrali termoelettriche a vapore Prestazioni delle moderne centrali termoelettriche a vapore 459 Capitolo 10 Cicli a gas Introduzione Il ciclo chiuso ideale Il ciclo aperto ideale Il ciclo aperto reale Il raggiungimento di alte temperature Componenti delle turbine a gas Il turboespansore, p Il turbocompressore, p Il combustore, p Tipologie di combustori, p Cicli a gas complessi: varianti del ciclo semplice La rigenerazione, p Compressione interrefrigerata, p Ricombustione, p Combinazione di intercooling, rigenerazione e ricombustione, p Applicazioni aeronautiche Il fan, p L ugello semplicemente convergente, p L ugello convergente-divergente, p Inversione della spinta, p La ricombustione, p Capitolo 11 Cicli combinati e cogenerazione Cicli combinati Cicli a recupero ideali, p Aspetti termodinamici, p Caldaie a recupero, p Configurazioni dei cicli combinati, p Ciclo a due livelli, p Ciclo combinato a tre livelli, p La caldaia a recupero, p Rendimenti dei cicli combinati, p Cicli combinati con postcombustione, p La cogenerazione Configurazioni ed indici caratteristici, p Tipologie d impianto basate su ciclo Rankine, p Cogenerazione con impianto turbogas, p Cogenerazione con motore alternativo, p Capitolo 12 Energia nucleare Definizioni Storia dell energia nucleare Produzione di energia nucleare nel mondo Potenzialità e prospettive future del nucleare

5 Indice IX Questioni non ancora risolte Reazioni nucleari Fissione, p Fusione, p Combustibili Reazione a catena, p I neutroni, p I moderatori, p Reattori nucleari Reattori BWR, p Reattori PWR, p Reattori CANDU, p Reattori a gas, p Reattori veloci o autofertilizzan ti, p Caratteristiche costruttive 561 Capitolo 13 Motori a combustione interna: fondamenti Classificazioni Campi d impiego Grandezze caratteristiche Cicli ideali Rendimento dei cicli ideali Cicli limite Cicli reali o indicati 591 Capitolo 14 Motori a combustione interna: prestazioni Grandezze indicate Grandezze effettive Rendimento organico Consumo specifico Ricambio del fluido di lavoro Coefficiente di riempimento, p Influenza dei parametri motoristici, p Fasature effettive delle valvole, p Tipico andameto del coefficiente di riempimento, p Curve caratteristiche Curve di coppia e potenza effettive, p Consumi specifici di combustibile, p Processi di combustione Combustione nel motore otto tradizionale, p Combustione nel motore diesel tradizionale, p Forme di combustione innovative, p Prospettive di sviluppo futuro

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