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PROGETTAZIONE GRUPPO
TURBOCOMPRESSORE
A GEOMETRIA VARIABILE
PER MOTORE DIESEL AERONAUTICO
Università di Bologna
Facoltà di Ingegneria
Corso di Laurea Specialistica in Ingegneria Meccanica
Simone Signore Prof. Ing. Luca Piancastelli
tesi di laurea in
Anno accademico 2009/10
QUOTA DI RIPRISTINO
QUOTA
SOVRALIMENTAZIONE DI
RIPRISTINO
DENSITA’ ARIA
POTENZA
quota massima a cui l’aereo può spingersi
senza perdite di potenza
FIAT 1.9 JTDMOTORE DIESEL
AERONAUTICO
COMPRESSORE
ALBERO
TURBINA
PROGETTAZIONE
GRUPPO TURBO-COMPRESSORE
β = 6
COMPRESSORE
GIRANTE
DIFFUSORE
VOLUTA
Comprime e
spinge all’interno
del motore l’aria
proveniente
dall’esterno
trasforma
l’energia cinetica
del fluido in
energia di
pressione
Convoglia l’aria
compressa verso
il condotto di
aspirazione
β = 6
COMPRESSORE β = 6
PORTATA ARIA ASP. ṁasp = 500 kg/h
N° PALE Z = 18
DIAMETRO ESTERNO D2 = 77 mm
SPESSORE PALE s = 0.57 mm
VELOCITA’ ANGOLARE n = 141.000 rpm
RENDIMENTO GIRANTE η = 0.791
LEGA DI ALLUMINIO 7075 – T6 (ERGAL)
TURBINA
GIRANTE
Sfrutta l’energia
cinetica dei gas di
scarico per
trascinare il
compressore
INDICE CARATTERISTICO kt = 0.86251
ANGOLO FLUIDO IN INGRESSO α1 = 21°
RENDIMENTO TURBINA ηt = 0.81
materiale INCONEL 792
Permette di variare la velocità di rotazione
della girante, ossia la portata che la attraversa
GEOMETRIA
VARIABILE
TURBINA
Regolazione potenza
in funzione della
velocità angolare n
ALBERO
Dimensionamento in
funzione delle velocità
critiche torsionali e
flessionali
SEDE CENTRALE
CUSCINETTI
Supporto e guida
Resistenza termica
Protezione da inclusioni
Cuscinetti a sfere
SIMULAZIONI
COMPRESSORE
CREAZIONE MATERIALE IN LIBRERIA
ERGAL 7075 – T6
GEOMETRIA E
MESH
VINCOLI E
CARICHI
DEFORMAZIONI E TENSIONI
SIMULAZIONI
TURBINA
CREAZIONE MATERIALE IN LIBRERIA
INCONEL 792
GEOMETRIA E
MESH
VINCOLI E
CARICHI
DEFORMAZIONI E TENSIONI
CONCLUSIONI
Dal progetto abbiamo ottenuto i seguenti risultati:
DIMENSIONAMENTI MIGLIORATI
MATERIALI SCELTI IN FUNZIONE DELLA LAVORABILITA’ E DEL COSTO
MIGLIORE AFFIDABILITA’ IN TERMINI DI SOSTEGNO – CUSCINETTI A SFERE
SIMULAZIONI VERIFICATE AL LIMITE DELLA RESISTENZA
Gli sviluppo futuri riguardano:
VERIFICA DELLA RESISTENZA PALETTATURE IN FUNZIONE DI UN CALCOLO
FLUIDODINAMICO CFD, CON INFORMAZIONI RIGUARDANTI I FLUIDI IN
GIOCO E LA RESISTENZA DOVUTA AI CUSCINETTI A SFERE