Appunti ed Esercizi di Fisica Tecnica e ... - Valentiniweb.com

Cap.14 –Principi di funzionamento delle macchine a fluido
h
= h
h
r,0 r,1
Α
h 0
c 2
/2 0
0
p 0
l h h
' =
r,0 −
r,2
c 2
/2 1
h
h r,2
= h
2 1
p
=
Β
p
1 2
c 2
/2 2
1≡2
Figura 14-11: Diagramma entalpico per uno stadio ad azione (trasformazioni ideali).
Vale anche la pena di ricordare che, quando il fluido scorre stazionariamente in un condotto
rigido ed adiabatico (v. la trattazione degli ugelli nel Cap.5) l’entalpia di ristagno si mantiene
costante: nel caso presente, questo è illustrato dalla (14.12).
Vediamo adesso di determinare il valore delle velocità nelle varie sezioni della turbina: tali
valori vengono tradizionalmente riportati in diagrammi che prendono il nome di triangoli
delle velocità. Vediamo quali sono i requisiti cui debbono conformarsi le velocità in una
turbina ad azione:
• le velocità relative in ingresso ed uscita rotore (in assenza di perdite) devono essere
uguali in modulo, conformemente alla (14.27);
• la velocità assoluta di uscita c 2 deve essere diretta perpendicolarmente alla sezione di
uscita: infatti una componente tangenziale di velocità accrescerebbe inutilmente il
modulo di c 2 , riducendo il lavoro utile senza dare alcun contributo alla portata in uscita
(questa condizione non è necessaria per turbine multistadio, dove l’energia cinetica in
uscita può essere recuperata nello stadio successivo).
I triangoli di velocità risultanti sono riportati in fig.14-12, dove si è fatto uso della regola di
composizione vettoriale delle velocità, Eq.(14.6). Si può partire a costruire il triangolo all’
uscita 2, imponendo che c 2 sia assiale. Dalla composizione di velocità si ricava la velocità
relativa in uscita w 2
w = c −u
(14.28)
2 2 2
s
14-17