Oscillazioni di pressione e cavitazione di una turbina Francis con un diffusore corto

The thesis consist on the study of the fluid dynamic behavior of a Francis turbine. The first chapters deal with the global and Italian energy situation, with particular attention to the hydroelectric sector. Moreover, there is a digression on the various types of hydroelectric plants and on the most famous models of hydroelectric turbines. In the following chapter the type of turbine under examination is presented in detail. The next chapter deals, in a theoretical way, with the problem of cavitation. As the last theoretical chapter there is an introduction to computational fluid dynamics and the equations that govern it; there is also a part relating to turbulence and its mathematical approximation. The last chapter regards with the developed project, its development, the analysis of the data obtained from the fluid dynamics simulations and the conclusions drawn.

La tesi tratta lo studio del comportamento fluidodinamico di una turbina idraulica tipo Francis. Il primi capitoli trattano della situazione energetica mondiale e italiana, con particolare attenzione al settore idroelettrico. Successivamente, vi è una digressione sulle varie tipologie di impianti idroelettrici e sui più famosi modelli di turbina idroelettrica. Di seguito vi è capitolo dove è presentato nel dettaglio la tipologia di turbina sotto esame. Il capitolo seguente tratta, in modo teorico, il problema della cavitazione. Come ultimo capitolo teorico vi è un introduzione alla fluidodinamica computazionale e alle equazioni che la regolano; vi è inoltre una parte relativa alla turbolenza e alla sua approssimazione matematica al fine di inserirla all'interno dei codici CFD. L'ultimo capitolo tratta il progetto sviluppato, il suo svolgimento, l'analisi dei dati ottenuti dalle simulazioni fluidodinamiche e le conclusioni tratte.