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Profili alari isolati e in schiera. Forze aerodinamiche su profili alari isolati e ali di apertura finita. Forze aerodinamiche su profili alari in schiera e per schiere di altezza di pala finita.

Turbine eoliche ad asse orizzontale. Modello del disco attuatore: scia non vorticosa, limite di Betz. Modello del disco attuatore: scia vorticosa. Il metodo degli elementi di pala. Calcolo della potenza per un rotore di geometria assegnata. Effetti di estremità: fattore di perdità di estremità di Prandtl. Progetto aerodinamico di una turbina eolica ad asse orizzontale. Analisi delle prestazioni in condizioni fuori progetto.

Elementi di gasdinamica. Flusso isentropico in condotti di sezione variabile. Flusso isentropico in condotti anulari. Urti normali. Cono e onde di Mach. Urti obliqui. Espanzione di Prandtl-Meyer. Forze aerodinamiche in correnti supersoniche.

Equazioni di trasporto e diffusione. Advezione e diffusione: forma differenziale, integrale, debole. Condizioni iniziali e al contorno. Equazione di advezione lineare. Linee caratteristiche. Leggi di conservazione non lineare. Relazioni di salto. Equazione di Burgers. Sistemi di leggi di conservazione. Equazioni di NS in forma conservativa.

Elementi di fluidodinamica numerica. Discretizzazione spaziale e temporale. Metodi alle differenze finite per problemi di trasporto e diffusione. Accuratezza e stabilità. Problemi di trasporto: stabilizzazione e viscosità artificiale. Volumi finiti e schemi conservativi. Accuratezza senza oscillazioni. Imposizione delle condizioni al contorno.

Soluzione numerica delle equazioni di Eulero. Metodo di Godunov. Solutori di Riemann approssimati. Condizioni al contorno. Metodi ad elevata risoluzione.

Metodi di tipo Throughflow per le turbomacchine. Equazioni di Eulero e di Navier-Stokes in coordinate cilindriche. Equazione mediate in direzione tangenziale: sforzi deterministici e non deterministici. Rappresentazione delle pale in modelli di flusso mediati in direzione tangenziale. Perdite. Modelli “thoughflow”. Metodi per la soluzione numerica di problemi throughflow. Soluzione numerica ai volumi finiti di problemi throughflow. Applicazione alla progettazione di turbine e compressori assiali multistadio.