Analisi delle problematiche fluido-termodinamiche di compressore e turbina in un motore turbogetto

La presente ricerca è principalmente dedicata all’analisi delle maggiori problematiche fluidodinamiche e termodinamiche presenti negli organi di compressore e turbina, organi che, mediante opportuno accoppiamento e nel caso in esame, operano assieme per realizzare la spinta di un motore turbogetto. Si partirà dallo sviluppo della teoria della similitudine che, tramite risultati puramente qualitativi, permetterà di ottenere dei diagrammi riportanti le condizioni operative di compressore e turbina durante il loro funzionamento al variare delle condizioni di lavoro e/o delle condizioni al contorno. Grazie ai diagrammi ottenuti, sarà poi possibile individuare sugli stessi delle zone interdette che ci indicheranno proprio le problematiche di carattere fluidodinamico caratterizzanti il funzionamento di compressore e turbina. Verranno pertanto discusse tali problematiche singolarmente e verrà dedicato un capitolo alla regolazione del punto operativo delle macchine in modo tale da evitare che quest’ultime operino nelle condizioni critiche in esame. Infine, dopo la trattazione dei problemi fluidodinamici, verrà trattato il problema termodinamico delle alte temperature raggiunte negli organi rotanti. In relazione a ciò, si esporranno dunque alcune scelte metallurgiche sulle tipologie di materiali usati e si farà una breve discussione su alcune soluzioni di raffreddamento.