Turbomotori per elicotteri

a cura di Alessandro BELLOTTO

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Teoria sulla turbina

Fig. 15  

Calcolo del rendimento teorico

il lavoro necessario a comprimere l'aria (ALC) è dato:

ALC = cp · (T₂ - T₁)

mentre il lavoro teorico derivante dalla turbina (ALT) è dato:

ALT = cp · (T₃ - T₄)

mentre la quantità di calore necessario per innalzare la temperatura dell'aria (Q) ceduta durante la combustione è dato:

Q = cp · (T₃ - T₂)

orbene, tirando le somme il rendimento teorico (h) risulta:

cp · (T₃ - T₄)  -  cp · (T₂ - T₁)

                     h =  ----------------------------------------------------

cp · (T₃ - T₂)

ovviamente i calcolo in sono sempre riferiti ad i Kg. di fluido in circuito e la temperatura iniziale è sempre riferita all'aria tipo cioè 15° C. s.l.m.

ora, sviluppando matematicamente la formula, alla fine si ottiene: 

    (T₄ - T₁)

h = ------------------

    (T₃ - T₂)

da ciò si nota che aumentando le temperature  di T₃  e di   T₁ il rendimento aumenta perché la temperatura di fine combustione è perfetta e perché l'aria all'ingresso è meno fredda

mentre

aumentando le temperature di T₄ e di   T₂   il rendimento diminuisce perché la temperatura dei  gas combusti, ovvero il fluido, è troppo elevata per cui calore perso è lavoro perso, per di più la temperatura di fine compressione troppo alta significa che abbiamo speso troppo lavoro con il compressore.