Appunti

Numero caratteristico di giri

Turbina di un jet

Gli indici di similitudine geometrica e cinematica sono efficacemente riassunti dal numero caratteristico di giri. Tale numero permette di correlare due caratteristiche della macchina:

  • le prestazioni come velocità di rotazione n, portata volumetrica Q e prevalenza H;
  • i parametrici geometrici e cinematici.

(1)   \begin{equation*}n_s={n*Q^{1/2}}/{H^{3/4}}\end{equation*}

turbina vaporeIl numero 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 e la prevalenza. Può essere considerato un parametro caratteristico della macchina. Spesso infatti viene espresso in funzione esclusivamente degli indici di similitudine geometrica e cinematica. Data una macchina, funzionante in condizioni di progetto o di similitudine cinematica con il punto di funzionamento nominale, è univocamente identificata da un unico numero caratteristico di giri.

Velocità di rotazione

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 ad un  numero caratteristico elevato corrisponde una bassa 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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