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Autore: S.M. Camporeale, M. Torresi, G. Pascazio, B. Fortunato

Collana: CA - 58 - Padova 2003

Note:
Si considera una turbina Wells finalizzata all'impiengo in un impiato innovativo di conversione del moto ondoso di tipo OWC (oscillating Water Column). In questo lavoro si intende analizzare le prestazioni della turbina soggetta al flusso oscillante determinato dall'azione delle onde. Quando la velocità del flusso oscillante raggiunge valori elevati, le pale della turbina possono andare in stallo, con conseguente crollo delle prestazioni. L'evoluzione dello stallo, in presenza di flusso oscillante, dipende principalmente dalla frequenza di oscillazione e dalla dimensione della corda palare, oltre che dalla geometria della turbina. Simulazioni numeriche, mediante il ricorso ad un codice fluidodinamico, sono state condotte con l'obiettivo di fornire una previsione delle prestazioni della turbina. Al fine di una valutazione dell'accuratezza delle previsioni numeriche, vengono presentati ed analizzati due test cases preliminari: il primo test case è relativo ad un flusso turbolento bidimensionale attorno ad un profilo palare soggetto ad un moto oscillante attorno a 1/4 della sua corda; il secondo test case riguarda l'analisi tridimensionale di una turbina Wells ad alta solidità in condizioni quasi stazionarie. Si procede quindi all'analisi di una turbina Wells ad alta solidità soggetta ad un flusso d'aria a velocità variabile, secondo una legge sinusoidale. In ultimo viene presentata l'analisi di una turbina idraulica a bassa solidità da inserire nell'impianto OWC. Le analisi sono state condotte considerando il flusso non stazionario, incomprimibile e viscoso. Per tener conto della turbolenza del fenomeno si è fatto ricorso sia al modello ad una equazione proposto da Spalart ed Allmaras sia al modello a due equazioni k-w.