MOTORI AERONAUTICI |
Codice
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1021988 |
Lingua
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ITA |
Corso di laurea
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Ingegneria aeronautica |
Programmazione per l'A.A.
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2019/2020 |
Curriculum
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Sistemi di volo, gestione e operazioni (percorso valido anche per il conseguimento del doppio titolo italo-venezuelano o italo-portoghese) |
Anno
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Primo anno |
Unità temporale
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Secondo semestre |
Tipo di attestato
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Attestato di profitto |
Crediti
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9
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Settore scientifico disciplinare
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ING-IND/07
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Ore Aula
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63
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Ore Esercitazioni
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27
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Ore Studio
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-
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Attività formativa
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Attività formative caratterizzanti
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Canale Unico
Docente
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VALORANI MAURO
(programma)
Il corso illustra le metodologie di calcolo per la predizione delle prestazioni dei principali propulsori a getto di impiego aeronautico, mostrando l'incidenza dei principali parametri
termofluidodinamici sulle prestazioni, in termini di potenza o spinta e consumi, ed evidenziando il comportamento della macchina in condizioni di progetto e di fuori progetto.
1. Principi della termodinamica di non equilibrio chimico e dei flussi comprimibili
Revisione dei principi fondamentali della termodinamica, equazioni di stato, equilibrio chimico. Leggi di conservazione (di massa, quantità di moto lineare, ed energia), e equazioni del moto di fluidi in sistemi isotermi e non isotermi; bilanci microscopici e macroscopici. Forma differenziale e integrale delle equazioni per flussi comprimibili quasi-1D, con adduzione di calore, attrito e variazione di area. Problemi di Fanno e Rayleigh.
2. Analisi del ciclo del motore
Rassegna dei principali parametri di prestazione del motore. Introduzione al processo di progettazione del motore. Analisi dei vincoli e di missione dell’aeromobile per il calcolo della spinta richiesta in base alle esigenze del cliente. Analisi del ciclo del motore attraverso l'analisi parametrica. Ottimizzazione multi-obiettivo. Frontiera di Pareto.
3. Dimensionamento dei Componenti del Motore: presa dinamica e ugello propulsivo
Dimensionamento di prese dinamiche subsoniche e supersoniche. Dimensionamento di ugelli propulsivi convergenti e convergenti-divergenti.
4. Dimensionamento dei Componenti del Motore: Turbomacchine
Introduzione alle Turbomacchine, sistemi di riferimento, triangoli di velocità, conservazione del momento della quantità di moto, equazione di Eulero per turbomacchine, rendimenti, criteri di progettazione nel piano interpalare, equilibrio radiale, criteri di progettazione nel piano meridiano.
5. Analisi al raggio medio di compressori e turbine assiali
6. Schiere di pale
Introduzione alle schiere di pale, angoli di flusso nelle paletta, prestazioni della schiere di pale, criteri di progettazione.
7. Dimensionamento di uno stadio di turbomacchina
Come dimensionare uno stadio di compressore assiale
Come dimensionare uno stadio di turbina assiale
8. Correlazioni di perdita
Correlazioni di perdita nelle turbomacchine, meccanismi di perdita e modelli di perdita
9. Prestazioni fuori progetto di compressori e turbine assiali
Prestazioni fuori progetto di compressori e turbine: triangoli di velocità in fuori progetto, curve caratteristiche di compressori e turbine assiali
10. Fuori progetto di un motore a turbina a gas
Prestazioni fuori progetto dell'intero motore: condizioni di matching fra componenti, prestazioni di fuori progetto
Pasquale Sforza, Theory of Aerospace Propulsion, Butterworth-Heinemann (2011)
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Date di inizio e termine delle attività didattiche
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24-02-2020 -
30-05-2020 |
Date degli appelli
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Date degli appelli d'esame
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Modalità di erogazione
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Tradizionale
A distanza
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Modalità di frequenza
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Non obbligatoria
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Metodi di valutazione
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Prova scritta
Prova orale
Valutazione di un progetto
|
Docente
|
MALPICA GALASSI RICCARDO
(programma)
Il corso illustra le metodologie di calcolo per la predizione delle prestazioni dei principali propulsori a getto di impiego aeronautico, mostrando l'incidenza dei principali parametri
termofluidodinamici sulle prestazioni, in termini di potenza o spinta e consumi, ed evidenziando il comportamento della macchina in condizioni di progetto e di fuori progetto.
1. Principi della termodinamica di non equilibrio chimico e dei flussi comprimibili
Revisione dei principi fondamentali della termodinamica, equazioni di stato, equilibrio chimico. Leggi di conservazione (di massa, quantità di moto lineare, ed energia), e equazioni del moto di fluidi in sistemi isotermi e non isotermi; bilanci microscopici e macroscopici. Forma differenziale e integrale delle equazioni per flussi comprimibili quasi-1D, con adduzione di calore, attrito e variazione di area. Problemi di Fanno e Rayleigh.
2. Analisi del ciclo del motore
Rassegna dei principali parametri di prestazione del motore. Introduzione al processo di progettazione del motore. Analisi dei vincoli e di missione dell’aeromobile per il calcolo della spinta richiesta in base alle esigenze del cliente. Analisi del ciclo del motore attraverso l'analisi parametrica. Ottimizzazione multi-obiettivo. Frontiera di Pareto.
3. Dimensionamento dei Componenti del Motore: presa dinamica e ugello propulsivo
Dimensionamento di prese dinamiche subsoniche e supersoniche. Dimensionamento di ugelli propulsivi convergenti e convergenti-divergenti.
4. Dimensionamento dei Componenti del Motore: Turbomacchine
Introduzione alle Turbomacchine, sistemi di riferimento, triangoli di velocità, conservazione del momento della quantità di moto, equazione di Eulero per turbomacchine, rendimenti, criteri di progettazione nel piano interpalare, equilibrio radiale, criteri di progettazione nel piano meridiano.
5. Analisi al raggio medio di compressori e turbine assiali
6. Schiere di pale
Introduzione alle schiere di pale, angoli di flusso nelle paletta, prestazioni della schiere di pale, criteri di progettazione.
7. Dimensionamento di uno stadio di turbomacchina
Come dimensionare uno stadio di compressore assiale
Come dimensionare uno stadio di turbina assiale
8. Correlazioni di perdita
Correlazioni di perdita nelle turbomacchine, meccanismi di perdita e modelli di perdita
9. Prestazioni fuori progetto di compressori e turbine assiali
Prestazioni fuori progetto di compressori e turbine: triangoli di velocità in fuori progetto, curve caratteristiche di compressori e turbine assiali
10. Fuori progetto di un motore a turbina a gas
Prestazioni fuori progetto dell'intero motore: condizioni di matching fra componenti, prestazioni di fuori progetto
Pasquale Sforza, Theory of Aerospace Propulsion, Butterworth-Heinemann (2011)
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Date di inizio e termine delle attività didattiche
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24-02-2020 -
30-05-2020 |
Modalità di erogazione
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Tradizionale
A distanza
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Modalità di frequenza
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Non obbligatoria
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Metodi di valutazione
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Prova scritta
Prova orale
Valutazione di un progetto
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