Fecarotta, Oreste (2011) IMPIEGO DI POMPE COME TURBINE: calcolo fluidodinamico per l'analisi prestazionale e l'inserimento in rete. [Tesi di dottorato] (Inedito)

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Abstract

L’inserimento delle PAT nelle idrica con il duplice scopo di regolare il livello delle pressione e di riconvertire le dissipazioni funzionali in potenza elettrica può risultare molto vantaggioso, ma la scarsa conoscenza relativa al loro funzionamento in condizioni sia stazionarie che dinamiche ha fatto sorgere la necessità di uno studio più approfondito. Uno studio sulla numerosità della griglia fluidodinamica e sull’influenza dei rasamenti ha permesso di ridurre notevolmente i tempi e le risorse richiesti per i calcoli CFD, garantendo risultati affidabili in termini di prestazioni idrauliche della PAT in regime stazionario. Lo studio CFD del comportamento della PAT in condizioni transitorie ha mostrato che la risposta dinamica della turbomacchina non è trascurabile. Il nuovo modello proposto, che accoppia lo studio CFD della PAT con le equazioni delle linee caratteristiche, mostra come, in condizioni di colpo d’ariete, si generino sovrapressioni maggiori rispetto alla modellazione classica quasi steady. Di tali sovrapresssioni si deve necessariamente tener conto in fase di progettazione, onde evitare disservizi e malfunzionamenti della rete idrica. La forte variabilità delle condizioni idrauliche all’interno di una rete idrica esclude la possibilità di poter progettare un impianto di riconversione energetica sulla base di un unico punto di funzionamento. Un semplice schema idraulico permette di inserire la PAT nella rete senza alterarne le condizioni di funzionamento. Inoltre è stato elaborato un criterio di progettazione che permette la scelta ottimale della macchina in assenza di un unico rated point.

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