In questo webinar verranno mostrate le potenzialità e le best practice di utilizzo della CFD per l’analisi e la progettazione di Compressori e Turbine assiali.
MESH: come produrre una mesh di elevata qualità del canale palare tramite generazione automatizzata, sfruttando al meglio il nuovo meshatore ellittico 3D di Turbogrid.
CURVE DI FUNZIONAMENTO: come creare facilmente curve di funzionamento e mappe operative in un'unica configurazione automatizzata utilizzando le nuove funzionalità.
TURBOLENZA: Le turbomacchine comportano sfide uniche per quanto riguarda la modellazione del punto di stagnazione, della transizione e della separazione.
TBR: La cattura di fenomeni transitori, l’interazione rotore / statore e la previsione degli effetti aeromeccanici e aeroacustici stanno diventando sempre più importanti.
Utilizzando i metodi Transient Blade Row e Harmonic Analysis, i tempi dei transitori possono essere ridotti di ordini di grandezza.
BLADE FILM COOLING: Il flusso all'interno di una pala di turbina a gas è molto complesso per via dei passaggi di raffreddamento interni. Con le nuove potenzialità offerte dalla CFD, la modellazione dei fori di raffreddamento e dei passaggi può essere modellata in maniera semplice, con diversi livelli di accuratezza.

In questa presentazione saranno condivisi due significativi casi-studio: il primo relativo alle ricerca delle massime prestazioni e alla previsione della potenza prodotta di una turbina Pelton, il secondo alla lubrificazione del cuscinetto di un generatore, sempre in ambito idroelettrico.
L’ottimizzazione del design di una turbina Pelton è fondamentale per le sue prestazioni, e il metodo Moving Particle Simulation ridurre drasticamente i tempi di modellazione e simulazione, garantendo la stessa accuratezza dei metodi CFD tradizionali (a Volumi Finiti). Il nuovo approccio ingegneristico consente un'ottimizzazione più accurata della macchina, del rendimento complessivo di impianto e di conseguenza della produzione di energia.
La corretta lubrificazione dei cuscinetti di un generatore, oggetto del secondo caso-studio, è fondamentale per garantire il buon funzionamento, limitare la manutenzione e allungarne la vita-utile. La simulazione numerica consente di ridurre drasticamente i tempi di sviluppo e al contempo consente una più accurata progettazione del sistema di lubrificazione e dello smaltimento di calore durante il funzionamento.
Il metodo Moving Particle Simulation rende semplice e veloce il processo di simulazione di geometrie, anche molto complesse, e con parti mobili. Inoltre consente la simulazione e le conseguenze indotte da eventi accidentali: come la fuoriuscita di olio in caso di rottura di sistemi di tenuta.

L’albero in ingresso al gruppo PTO di una turbina a gas pone notevoli difficoltà tematiche al progettista meccanico. La scelta del giusto cuscinettamento e del relativo precarico è già una prima sfida di per se. Le velocità in gioco, i valori di giusta interferenza sull’albero e sulla sede dei cuscinetti scelti; il loro precarico, influenzano direttamente le durate degli stessi e la loro corretta funzionalità. L’albero veloce, inoltre, dovendo ruotare a elevato regime, è sottoposto a condizioni funzionali atipiche per l’utente comune. La corretta verifica della sua stabilità rotordinamica è di fondamentale importanza nella sua progettazione. Anche gli ingranaggi della catena di distribuzione dei carichi hanno necessariamente bisogno di una attenzione particolare. Il corretto dimensionamento deve tenere in considerazione sia i normali effetti di flessione che il corretto dimensionamento delle correzioni della dentatura. Il tutto considerando la leggerezza imposta delle costruzioni aero, settore in cui la turbine a gas si trovano spesso ad operare.

La corretta gestione delle tolleranze all’interno di prodotti complessi e con requisiti di precisione molto spinti porta ad una riduzione dei costi di produzione e di controllo nonché ad un abbassamento degli scarti e ad un maggior controllo sul prodotto, garantendo le aspettative sulla qualità finale.