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Studio e Caratterizzazione di una Valvola Deviatrice Innovativa ad effetto Coanda

Estratto della Tesi di Giancarlo Comes

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22 Secondo il concetto appena esposto si è riusciti a tracciare una nuova geometria per questa classe di apparati, che di fatto costituisce il successivo step evolutivo rispetto al disegno iniziale risalente agli anni ’70 (Figura 2.14) ed alla sua evoluzione (Figura 2.13), ottimizzato per elaborare fluidi liquidi prevenendo la cavitazione e basato sul fenomeno di attaccamento per effetto parete, anziché per formazione di bolla vorticosa. 2.2.2. Fondamenti teorici sull’attaccamento di getti a pareti limitrofe. Una volta fissata la schematizzazione del sistema, bisogna far ricorso alla modellazione matematica della teoria dell’attaccamento di flussi a pareti vicine per ricercare le relazioni tra geometria del sistema e quella del getto. Fortunatamente, viste le numerose applicazioni a livello tecnico ed industriale che hanno i cosiddetti “Offset Jet” per lo studio di combustori, scambiatori di calore, turbine a gas, sistemi di iniezione di combustibile e molto altro ancora, abbiamo trovato ampio riscontro teorico sull’argomento. I primi ed anche più importanti studi sui getti con off-set sono stati condotti a cavallo tra gli anni ’60 e ’70 da Bourque e Newman (1960), Sawyer (1960 e 1963), McRee e Moses (1967), Ayukawa e Shakouchi (1976), inoltre una completa ed esaustiva trattazione sulla dinamica dei getti liberi, con alcune particolarizzazioni dei risultati per esempi notevoli, è stata redatta da Stephen B. Pope [4]. Questi studi hanno prodotto fondamentali risultati sperimentali e teorici, sia in termini di geometria e sviluppo della deviazione del getto, sia della distribuzione di pressione e del punto di riattacco al variare del rapporto di off-set, gettando le basi utili a costruire una solida modellazione matematica del problema, poi affinata da Sawyer e Bourque in particolare, ed ancor oggi ritenuta molto robusta in un campo abbastanza ampio di variazione delle grandezze operative. Dalla teorizzazione svolta da questi autori emerge che un getto libero in presenza di parete limitrofa evolve, a partire dal punto di sbocco, secondo quattro regimi di flusso differenti. In Figura 2.17 è illustrata la “mappa dei regimi di flusso”, con il parallelo del caso di flusso su lastra piana: lungo la coordinata x distinguiamo una prima regione, detta di ricircolo, nella quale il flusso viene deviato, qui il profilo di velocità è quello caratteristico di un getto libero, che si sviluppa a partire dalla sezione di sbocco nella Potential Core Region; da qui fino al punto di riattacco, corrispondente alla coordinata caratteristica xr, il getto si espande ed il profilo di velocità sopra e sotto la linea di flusso media è ben approssimabile con la relazione di Görtler (2.1); segue una terza zona dopo il punto di riattacco, detta Impingement Region, nella quale il flusso è attaccato a parete ed il suo profilo di velocità commuta gradualmente verso quello tipico di un flusso turbolento su lastra piana, da quel punto in poi si è nella quarta zona detta, appunto, Wall-Jet Region.
Estratto dalla tesi: Studio e Caratterizzazione di una Valvola Deviatrice Innovativa ad effetto Coanda

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Studio e Caratterizzazione di una Valvola Deviatrice Innovativa ad effetto Coanda

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Informazioni tesi

  Autore: Giancarlo Comes
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2016-17
  Università: Università degli studi di Genova
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria meccanica
  Relatore: Carlo Cravero
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 130

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