Laboratorio Fluidodinamica delle Macchine (LFM)

Specializzato nello studio sperimentale e computazionale delle prestazioni di turbine, compressori e generatori eolici.

Il laboratorio Fluidodinamica delle Macchine (FLM) è dedicato allo studio e alla caratterizzazione sperimentale delle performance fluidodinamiche di turbomacchine e generatori eolici. Particolare attenzione è dedicata allo studio del campo di moto in schiere piane e anulari di turbomacchine, transoniche e supersoniche, mediante due gallerie del vento strumentate con sonde di pressione ad alta risposta in frequenza, sistemi LDV a 2 componenti e sistemi Schlieren. Il laboratorio può supportare lo sviluppo di nuovi profili di palettatura o di elementi di turbomacchine fin dagli inizi del progetto con prove in schiera piana per poi proseguire con sperimentazione su stadi completi.

Anni di ricerca e sviluppo hanno portato alla realizzazione di codici proprietari per la progettazione e analisi di turbomacchine (codici mean-line e through-flow) e di codici CFD per la simulazione di flussi bifase e/o caratterizzati da una descrizione termodinamica complessa. Sono poi state sviluppate tecniche di ottimizzazione di forma tridimensionale basate su modelli surrogati, mirate a migliorare le prestazioni aerodinamiche sia dei componenti studiati che di macchine non convenzionali, per le quali non esistono criteri di progettazione consolidati.

L’esperienza e la capacità di sperimentazione assieme alle competenze consolidate nell’applicazione di codici di CFD, fanno di LFM uno dei maggiori laboratori del settore in Europa

Servizi offerti

Il laboratorio Fluidodinamica delle Macchine (LFM) offre la disponibilità di numerosi e versatili impianti di prova assieme ad avanzate tecniche di misura e a competenze nell’applicazione di codici di fluidodinamica computazionale e di ottimizzazione di forma.

Impianto prova a ciclo chiuso per stadi di turbina assiale fino a 1m di diametro e 3500 rpm
Impianto prova per stadi di macchine assiali (valori massimi: potenza 400 kW, diametro rotore 450 mm, numero di giri 20 000 rpm) e radiali (valori massimi 800 kW, diametro rotore 550 mm, numero di giri 40 000 rpm);
Wind tunnel per caratterizzazione aerodinamica di schiere piane (anche supersoniche) fino a 7 kg/s e a Reynolds variabile.
Wind tunnel per canali e profili palari di macchine operanti con fluidi organici ad alta temperatura in fase vapore, supercritica o bifase (ad es. per applicazioni ORC, pompe di calore,ecc.). Massima temperatura e pressione di esercizio 400 °C, 50 bar.
Costruzione, progetto e taratura di sonde aerodinamiche direzionali miniaturizzate anche ad alta risposta in frequenza (fino a 100 kHz).
Disponibilità di aria compressa fino a 7 kg/s a 40 bar con accumulo di 5000 Nm³ a 200 bar.
Risorse di calcolo riservate su cluster per HPC pari a 6 nodi di calcolo per 392 cores complessivi.