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Obiettivi/Learning Objectives: Il corso illustra le metodologie di calcolo per la predizione delle prestazioni dei principali

propulsori a getto di impiego aeronautico, mostrando l'incidenza dei principali parametri termofluidodinamici sulle

prestazioni, in termini di potenza o spinta e consumi, ed evidenziando il comportamento della macchina in condizioni di

progetto e di fuori progetto.

Prerequisiti/Prerequisites by topic:

Propedeuticità/Prerequisites: Gasdinamica

Anno/Year: primo Cod: 1021988 SSD: ING-IND/07 CFU: 9

Ore Lezione/Hours of Lesson: 60

Ore Laboratorio e Esercitazione/Hours of laboratory practice: 30

Ore studio personale/Hours of personal study: 120

Modalità frequenza/Frequency: In classe

Valutazione/Evaluation: Scritto e orale + esercitazioni durante il corso

Info docente

Docente/Teacher: Mauro Valorani

Qualifica/Position: Professore Associato

Curriculum: http://w3.uniroma1.it/mauro.valorani

Dipartimento/Department: Ingegneria Meccanica e Aerospaziale

Orario Ricevimento/Office Hours: Venerdi 10:00-12:00

Telefono/Phone: 06 44585-278

Email: mauro.valorani@uniroma1.it

Materiale didattico

Il materiale didattico è distribuito tramite il sito web del docente

http://w3.uniroma1.it/mauro.valorani

Docente: VALORANI MAURO

Insegnamento: MOTORI AERONAUTICI

Obiettivi formativi:

Il corso illustra le metodologie di calcolo per la predizione delle prestazioni dei principali propulsori a getto di impiego aeronautico, mostrando l'incidenza dei principali parametri termofluidodinamici sulle prestazioni, in termini di potenza o spinta e consumi, ed evidenziando il comportamento della macchina in condizioni di progetto e di fuori progetto.

Risultati di apprendimento attesi:

Capacità di stimare le prestazioni di motori aeronautici a turbina a gas in condizioni di progetto e fuori progetto, e di definire un dimensionamento preliminare di compressori e turbine assiali.

Testi di riferimento:

•Hill-Peterson, Mechanics and Thermodynamics of Propulsion, 2nd Ed. , Addison-Wesley, 1992•Saravanamuttoo, Rogers, Cohen, Gas Turbine Theory, Pearson Education Ltd., 5th ed., 2001•A.F. El-Sayed, Aircraft Propulsion and Gas Turbine Engines, CRC Press, 2008•N. Cumpsty, Jet Propulsion, Cambridge U. Press, 1997•A.H. Shapiro, Compressible Fluid Flow, Vol.1, Wiley, 1953•J.J. Ginoux, One-Dimensional Compressible Flows, VKI Course Note 101, 1978

Programma dell'insegnamento:

Elementi di meccanica e termodinamica di miscele di gas; Flusso stazionario quasi-mono-dimensionale di gas compressibili; Parametri di prestazione di un motori aeronautici; Prestazioni di progetto di turbo-gas, turbogetti, a turbo-fans; Prese d’aria sub e supersoniche; Ugello propulsivo; Combustore; Richiami di Turbomacchine; Prestazioni e dimensionamento di compressori e turbine assiale; Prestazioni di fuori progetto di turbo-gas e turbogetti basate sull’analisi delle condizioni di “matching” fra componenti.

Obiettivi formativi (Inglese):

To illustrate the most common approaches for the performance prediction of gas turbine engines both at on- and off-design conditions, with a special attention on highlighting the sensitivity of the performance parameters on the main design parameters. To illustrate simple concepts on the preliminary design of axial compressors and turbines.

Risultati di apprendimento attesi (Inglese):

Working knowledge to estimate the gas turbine engines performance both at on- and off-design conditions, and ability to define a preliminary design of axial compressors and turbines.

Programma dell'insegnamento (Inglese):

Mechanics and Thermodynamic of Gas Mixtures; Steady One-Dimensional Compressible Flow of Gases; Performance Parameters of Turbo-engines; On-design performance of turbo-shaft, turbo-jets, and turbo-fan; Sub and Supersonic Air Intakes; Propulsive Nozzles; Combustors; Mechanics and Thermodynamics of Turbomachinery; Performance and preliminary design of Axial Compressors and Turbines; Off-design Performance of turbo-shaft and turbo-jets based on engine component matching concepts.

Url: http://w3.uniroma1.it/mauro.valorani/SAER_-_GasTurbines.html

Docente Responsabile del Corso 

Nome e Cognome:    Prof . Ing.  Mauro Valorani

Ufficio  

Dipartimento di Meccanica e Aeronautica

Sezione di Propulsione Aerospaziale/Stanza 44

Via Eudossiana 18, 00184 Roma  

Orario Anno Accademico 2009-10

(http://www.ingaero.uniroma1.it -> DIDATTICA)

Programma

    Il programma e le trasparenze del corso possono essere trovate  QUI

Propedeuticita’ Consigliate

    Gasdinamica

Il corso si svolge su un periodo di  13 settimane. Sono previste 8 ore di lezione frontale per settimana.

NOTA BENE: Il materiale distribuito da questa pagina è costantemente soggetto a modifichee correzioni; in quanto tale contiene un numero indeterminato di errori; ogni segnalazione saràparticolarmente bene accetta e verrà sicuramente incorporata al più presto. Le segnalazioni possono essere indirizzate a mauro.valorani@uniroma1.it

INDICE DEGLI ARGOMENTI

1. Settimana 1 [ ma-slides-lecture-1.pdf ]

2. Settimana 2 [ ma-slides-lecture-2.pdf]

3. Settimana 3 [ ma-slides-lecture-3.pdf ]

4. Settimana 4 [ ma-slides-lecture-4.pdf ]

5. Settimana 5 [  ma-slides-lecture-5.pdf ]

6. Settimana 6 [ ma-slides-lecture-6.pdf ]

7. Settimana 7 [ ma-slides-lecture-7.pdf  ]

8. Settimana 8 [ ma-slides-lecture-8.pdf ]

9. Settimana 9 [ ma-slides-lecture-9.pdf ]

10. Settimana 10 [ ma-slides-lecture-10.pdf  ]

11. Settimana 11 [ ma-slides-lecture-11.pdf ]

12. Settimana 12 [ ma-slides-lecture-12.pdf ]

13. Settimana 13 [ ma-slides-lecture-13.pdf ]

14. Raccolta completa [ ma-slides-full.pdf]

APPUNTI DI CALCOLO ( Notebooks per Mathematica )

1. Presa d’aria [AirIntake.nb]2.3. Dimensionamento compressore assiale [ axial compressor design.nb ]4.5. Dimensionamento turbina assiale [ axial turbine design.nb ]6.7. Prestazioni di un combustore [ Combustor.nb ]8.9. Calcolo dello Stato di Equilibrio in un Combustore [Equilibrium.nb , Equilibrium.pdf ]10.11. Prestazioni, cicli, ed altro [ EserciziCorsoMotoriAeronautici-V3.nb ]12.13. Calcolo accelerazione gravitazionale [ Gravity.nb ]14.15. Moduli per le prestazioni dei componenti del motore [ ModulesForEnginesV8.nb ]16.17. Prestazioni di un ugello propulsivo [ Nozzle.nb ]18.19. Flusso Compressibile Quasi-Mono-Dimensionale  [ Quasi-One-D-CompressibleFlow-Slides-v3.nb ]20.21. Prestazioni fuori progetto di Turbo-Gas [ EngineComponentMatching Turbo-Shaft.nb ]22.23. Prestazioni fuori progetto di Turbo-Getto [ EngineComponentMatching Turbo-Jet.nb ]24.25. Atmosfera standard [ StandardAtmosphere.nb ]26.27. Dati ausiliari [ therdat.data , rho.data , thr.data ]

        Materiale sulla programmazione strutturata [Seminario.zip]        a cura di Matteo Buscicchio, Daniel D'Onghia, e Roberto Forte

LINKS  DI INTERESSE

1. Codice di calcolo per flussi e sistemi in equilibrio chimico (CEA):2.3. Windows: la versione Windows si può trovare alla pagina:4.     http://www.grc.nasa.gov/WWW/CEAWeb/ceaguiDownload-win.htm5.6. Linux/Sun/MacOsX: le versioni Linux/Sun/MacOsX si possono trovare alla pagina:7.     http://www.grc.nasa.gov/WWW/CEAWeb/ceaguiDownload-unix.htm8.

NOTE TECNICHE

1. M.Valorani, F.Nasuti, “Metodi di analisi delle turbomacchine”, Dispense integrative per i corsi:2.  “Motori aeronautici” e “Sistemi di alimentazione mediante turbopompe”  [ PDF ]

1. Note Integrative su Ugelli Aerospaziali ( a cura di M.Onofri) Ugelli Aerospaziali.pdf

TESTO DI RIFERIMENTO

1. •Saeed Farokhi, Aircraft Propulsion, Wiley John + Sons (2008)

TESTI DI CONSULTAZIONE

1. •Hill-Peterson, Mechanics and Thermodynamics of Propulsion, 2nd Ed. , Addison-Wesley, 1992

2. •Saravanamuttoo, Rogers, Cohen, Gas Turbine Theory, Pearson Education Ltd., 5th ed., 2001

3. •A.F. El-Sayed, Aircraft Propulsion and Gas Turbine Engines, CRC Press, 2008

4. •Pasquale Sforza, Theory of Aerospace Propulsion, Butterworth-Heinemann (2011)

5. •N. Cumpsty, Jet Propulsion, Cambridge U. Press, 1997

6. •A.H. Shapiro, Compressible Fluid Flow, Vol.1, Wiley, 1953

7. •J.J. Ginoux, One-Dimensional Compressible Flows, VKI Course Note 101, 1978

REPORTS

1. •NACA Report 1135, EQUATIONS, TABLES, AND CHARTS FOR COMPRESSIBLE FLOW

DOMANDE DI AUTOVALUTAZIONE

1. •Scarica il documento  [Domande per autovalutazione.doc]

CREDITI

Il materiale qui distribuito è stato assemblato anche grazie ai contributi di:1. •Prof. Diego Lentini (Sapienza)2. •Prof. Francesco Nasuti (Sapienza)3. •ALITALIA4. •Wikipedia5. •Illustrazioni tratte dal materiale di consultazione specificato più sopra