Le nostre pubblicazioni scientifiche

Una lista di alcune delle nostre pubblicazioni, liberamente scaricabili.

Development of numerical procedures for turbomachinery optimization

“Sviluppo di procedure numeriche per l’ottimizzazione di turbomacchine”

Il documento raccoglie la ricerca svolta dall’autore nel periodo di dottorato che va dal 2010 al 2013. Il lavoro è nato con una duplice finalità: da una parte sviluppare un algoritmo per l’ottimizzazione multi obiettivo, dall’altra accoppiare il motore di ottimizzazione con strumenti di analisi basati sulla fluidodinamica computazionale (CFD) per studiare casi di interesse nell’ambito “high speed turbomachinery”.

High performance waterjets: study of an innovative scoop inlet and development of a novel method to design ducted propellers

“Idrogetti ad alte prestazioni: studio di un imbocco innovativo e sviluppo di un nuovo metodo per la progettazione di eliche intubate”

Il documento riassume il progetto di dottorato sugli idrogetti ad alte prestazioni condotto dall’autore nel periodo che va dal 2012 al 2014. Durante il triennio sono stati affrontati due filoni principali di ricerca riguardo questi propulsori, focalizzandosi in particolare sullo studio dell’imbocco e del sistema pompante.

Variable speed rotor helicopters: optimization of main rotor – turboshaft engine integration

“Elicotteri con rotore a velocità di rotazione variabile: ottimizzazione dell’integrazione tra motore e rotore”

I rotori a velocità di rotazione variabile (Variable Speed Rotors, VSR) rappresentano un argomento di ricerca innovativo per lo sviluppo di nuove configurazioni di velivoli a decollo verticale, quali l’elicottero o il convertiplano. La possibilità di modificare la velocità di rotazione del rotore principale, in funzione della specifica condizione di volo, permette di ottenere prestazioni ottimali e significative riduzioni del consumo di carburante.

Development of an open source environment for the aero-structural optimization of wind turbines

“Sviluppo di un ambiente open source per l’ottimizzazione aero-strutturale delle turbine eoliche”

Nella tesi è presentato un ambiente avanzato per l’ottimizzazione delle turbine eoliche, sia ad asse orizzontale che verticale. Le variabili di design sono rappresentate da diversi parametri geometrici mentre le funzioni obiettivo implementate permettono di eseguire un’analisi multidisciplinare considerando gli aspetti strutturali, aerodinamici e l’impatto del design sul costo complessivo.

Progetto e analisi fluidodinamica di un’elica intubata per la propulsione di un veicolo hovercraft

Nel seguente lavoro viene mostrato come realizzare il progetto preliminare di un sistema di propulsione per un veicolo hovercraft. Lo studio è diviso in tre parti: analisi del sistema di sollevamento, analisi del sistema di spinta e analisi del diffusore per l’inversione del flusso assiale. L’analisi è stata effettuata utilizzato una procedura scritta in Matlab e attraverso un’analisi numerica CFD volta a valutare la bontà delle scelte effettuate durante il processo di sviluppo del progetto.

Performance of a turboshaft engine for helicopter applications operating at variable shaft speed

“Prestazioni di un motore turboalbero per applicazioni elicotteristiche, operante a regime di rotazione variabile”

Il modello di un generico motore turboalbero operante in regime stazionario è stato implementato per valutare l’influenza della velocità di rotazione della turbina libera (free power turbine, FPT) sulle prestazioni complessive del motore, con particolare enfasi sulle applicazioni elicotteristiche. A questo scopo, sono state simulate tre condizioni di volo fuori progetto e sono state confrontate le prestazioni del motore ottenute con diverse velocità di rotazione della FPT.

A new methodology for determining the optimal rotational speed of a variable rpm main rotor/turboshaft engine system

“Nuova metodologia per determinare la velocità di rotazione ottimale di un sistema di rotore/motore a giri variabili”

I rotori a velocità di rotazione variabile rappresentano un campo di ricerca innovativo per lo sviluppo di nuove configurazioni nel campo dell’elicotteristica. I problemi legati all’impiego di un rotore a velocità di rotazione variabile sono numerosi e richiedono un approccio interdisciplinare. Per questo motivo, un primo passo è stato fatto per comprendere l’impatto sulle prestazioni dovuto all’accoppiamento delle simulazioni di assetto dell’elicottero con le simulazioni del motore turboalbero.

Assessment of the engine installation performance of a redesigned tilt-rotor intake system

“Minimizzazione delle perdite di installazione motore di una presa dinamica di convertiplano”

La progettazione di forme aerodinamiche efficienti è della massima importanza per aumentare l’efficienza propulsiva globale dei velivoli e quindi ridurre il consumo di carburante, con particolare riferimento ai componenti che influenzano le prestazioni del motore. Geometrie ottimizzate di ingresso e di scarico possono essere ottenute accoppiando codici CFD con algoritmi di ottimizzazione avanzati, cercando in modo automatico le soluzioni ottimali all’interno di un ben definito spazio di ricerca. I risultati ottenuti con questa metodologia sono qui presentati per il caso del progetto di ricerca relativo al convertiplano ERICA.

Turboshaft engine performance comparison between cvt and fixed ratio transmission for a variable speed rotor

“Confronto delle prestazioni di un motore turboalbero operante con trasmissione a rapporto fisso e variabile”

Gli studi sui rotori a velocità di rotazione variabile rappresentano un campo di ricerca promettente per il miglioramento delle prestazioni dei rotori e la riduzione dei consumi di carburante. I problemi legati all’impiego di una velocità variabile del rotore principale sono numerosi e richiedono un approccio interdisciplinare.

Turbojet engine performance tuning with a new map adaptation concept

“Nuovo sistema di adattamento delle mappe caratteristiche di un motore turbogetto”

La stima delle prestazioni di turbine a gas in condizioni fuori progetto dipende molto dalla precisione delle mappe caratteristiche del compressore e della turbina. I dati sperimentali relativi alle mappe sono molto difficili da trovare in letteratura, poiché si tratta di informazioni proprietarie che normalmente i produttori di motori non divulgano. Per superare questa limitazione, un metodo largamente usato consiste nell’utilizzo di mappe generiche, facilmente disponibili, le quali sono modificate ad hoc con l’obiettivo di raggiungere la massima aderenza con le misure sperimentali.

Validazione di un modello numerico bidimensionale per la simulazione dell’iniezione di vapore nei combustori aeronautici

In questo lavoro vengono presentati i risultati di una simulazione numerica sulla termofluidodinamica della reazione di combustione tra cherosene e aria, in un combustore aeronautico, in presenza di iniezione di vapore. Lo scopo delle indagini è quello di valutare l’impatto relativo all’iniezione del vapore, utile a ridurre le emissioni NOx inquinanti, sulle prestazioni del combustore.