Numero caratteristico di giri

Categoria: Macchine. Scritto da Michele Manno Martedì, 22 Marzo 2011

Gli indici di similitudine geometrica e cinematica sono efficacemente riassunti dal numero caratteristico di giri $n_s$ , un parametro che permette di correlare le grandezze che definiscono le prestazioni della macchina (velocità di rotazione n, portata volumetrica Q, prevalenza H ) con i parametrici geometrici e cinematici caratteristici della macchina stessa.

$n_s={n*Q^{1/2}}/{H^{3/4}}$

Il numero caratteristico di giri, definito secondo l’equazione precedente, non è un parametro adimensionale; per determinarne il valore, occorre inserire il numero di giri reale in rpm, la portata volumetrica in $m^3/s$ e la prevalenza in m. Ciò nonostante, esso può essere considerato un parametro caratteristico della macchina in quanto può essere espresso in funzione esclusivamente degli indici di similitudine geometrica e cinematica, ciò significa che una data macchina, funzionante in condizioni di progetto o, quanto meno, in condizioni di similitudine cinematica con il punto di funzionamento nominale, è univocamente identificata da un unico numero caratteristico di giri.

Inoltre emerge che la forma della girante e il numero caratteristico di giri sono strettamente correlati. Di conseguenza, il numero caratteristico di giri svolge un’importante funzione progettuale e di indirizzo nella scelta della macchina adatta a un particolare scopo. Occorre però tener presente che un elevato numero caratteristico di giri non implica un’elevata velocità di rotazione nel funzionamento della macchina; al contrario, solitamente a valori di $n_s$ elevati corrispondono basse velocità di rotazione.

Per spiegare questo apparente paradosso, si consideri che le macchine radiali sono normalmente in grado di smaltire portate modeste a fronte di un’elevata prevalenza; per contro, le macchine assiali elaborano grandi portate con modeste prevalenze. In base alla definizione si comprende quindi il motivo per il quale numero caratteristico di giri e velocità di rotazione effettiva non sono a in diretta correlazione.

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