Richiami alla Termodinamica tecnica e sugli Impianti motori termici fondamentali.
Introduzione alle turbomacchine.
Princìpi fondamentali di funzionamento.
Lo stadio: statore e rotore. Lo studio monodimensionale dei condotti in regime permanente; le eq.ni di Hugoniot; gli ugelli subsonici e supersonici ed il loro dimensionamento; comportamento off-design.
I rotori; i triangoli di velocità e le espressioni euleriane della potenza specifica; macchine assiali e macchine radiali.
Salti entalpici statorico e rotorico; salto entalpico totale e potenza specifica.
Il grado di reazione degli stadi.
Caratteristiche generali delle palettature rotoriche per macchine assiali e radiali, motrici e operatrici.
Analisi dimensionale e Teoria della similitudine delle turbomacchine.
Il teorema di Buckingham e l’analisi dimensionale.
L’utilizzazione dell’analisi dimensionale nei settori della meccanica dei fluidi e delle macchine a fluido in particolare.
Le turbine a fluido comprimibile.
Le turbine assiali: struttura di uno stadio generico.
Stadi ad azione e a reazione: analisi funzionale dello statore e del rotore in sede limite e in sede reale; discussione delle prestazioni e analisi di confronto (salto entalpico smaltibile, rendimento).
Le turbine a salti di velocità: studio funzionale, analisi critica e applicazioni; il fattore di recupero.
I problemi di tenuta ed il rendimento volumetrico; dispositivi di tenuta; studio delle tenute a labirinto.
Il fattore di umidità nelle turbine a vapore; fenomeni metastabili del vapore saturo in turbina e curva di Wilson.
I tipici problemi di dimensionamento in alta e bassa pressione: la parzializzazione della portata; la rastremazione e lo svergolamento delle palette; svergolamento a vortice libero e cenno ad altri criteri di svergolamento.
Potenza installabile mediante un gruppo a vapore; analisi e confronto con le possibilità di un gruppo a gas.
Regolazione della potenza delle turbine a vapore: parzializzazione e laminazione, regolazione composita.
Cenno alle turbine radiali.
Le turbine idrauliche.
Tipologia, configurazione e campi di applicazione: turbine Pelton, Francis, Kaplan.
Analisi idrodinamica; triangoli di velocità, rendimenti e potenze; cenno ai problemi funzionali e costruttivi ed al dimensinamento.
Diagrammi caratteristici.
Cenno alla regolazione.
Il recupero cinetico allo scarico.
La cavitazione delle turbine e il numero di Thoma. Impianti motori idraulici.
Natura e potenzialità delle risorse idrauliche; fattori climatici e piovosità; il coefficiente di deflusso.
Curva idrodinamica e pianificazione dello sfruttamento dei corsi d’acqua.
Introduzione alle macchine operatrici.
Prevalenza della macchina, prevalenza del circuito esterno e loro analisi: interazione macchina-circuito e condizioni di funzionamento.
Potenza e rendimenti: generalità.
Pompe e compressori radiali.
La girante radiale e le configurazioni possibili. Analisi funzionale delle giranti radiali (teorica con infinite pale, teorica con numero effettivo di pale, reale) e confronto fra i diversi tipi di girante.
Diagrammi caratteristici.
Pompe in parallelo e in serie.
La verifica della corretta installazione di una pompa: (NPSH)a, (NPSH)r e loro impiego pratico.
Turbomacchine operatrici assiali.
Gli stadi dei compressori assiali: varietà in ragione del grado di reazione; analisi generale e confronti fra i vari tipi di stadio.
Tecniche di svergolamento palare per compressori assiali.
Caratteristiche costruttive e cenno al dimensionamento.
L’approccio bidimensionale e la sua necessità.
La teoria alare del profilo isolato: circolazione, portanza e resistenza, curve caratteristiche.
Macchine operatrici volumetriche.
I compressori alternativi.
Il monocilindro; analisi
del rendimento volumetrico in sede limite.
Cenno alla sede reale.
Soluzioni costruttive per i vari settori di impiego: macchine a doppio effetto, macchine tricilindriche, soluzioni a pistone differenziale e a gradino; macchine verticali e orizzontali e loro impiego.
Macchine inter-refrigerate.
Regolazione dei compressori alternativi. Cenno al dimensionamento.
Le pompe alternative.
Schemi e prestazioni. Problemi di progetto e di esercizio: la periodicità della portata e la regolarizzazione a mezzo di cassa d’aria; cenno ai dimensionamenti. (NPSH)a per le pompe alternative: la pressione inerziale.

Dispense compilate dal docente e distribuite gratuitamente su supporto elettronico agli studenti;
- Testi classici di riferimento per analisi di confronto col materiale delle dispense e per effettuare approfondimenti:
Carmelo Caputo - Collana di MACCHINE (Editrice Masson):
Vol. I – Gli impianti convertitori di energia
Vol. II – Turbomacchine
Vol. III (Tomo I e II) – Macchine volumetriche