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Tesi etd-05192016-093341


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
FRATE, GUIDO FRANCESCO
URN
etd-05192016-093341
Title
STUDIO ANALITICO E NUMERICO DI UNA TURBINA GEOTERMICA
Struttura
INGEGNERIA DELL'ENERGIA, DEI SISTEMI, DEL TERRITORIO E DELLE COSTRUZIONI
Corso di studi
INGEGNERIA ENERGETICA
Commissione
relatore Ing. Antonelli, Marco
relatore Ing. Ventavoli, Michele
relatore Ing. Maglio, Giacomo
relatore Ing. Nofroni, Marco
Parole chiave
  • turbina a vapore
  • geotermia
  • analisi turbine
  • simulazione numerica
  • CFD
  • danneggiamento turbine
Data inizio appello
09/06/2016;
Consultabilità
completa
Riassunto analitico
Nel presente lavoro di tesi, svolto in collaborazione con Enel Green Power SpA, si analizza il funzionamento di una turbina a vapore da 60 MW di potenza, operante nel campo geotermico di Lardello.
La prima parte del lavoro consiste nello studio analitico della linea di espansione imposta dalla macchina; il modello proposto permette di ricavare i profili radiali di pressione, velocità e temperatura per tutti gli stadi della turbina ed è validato confrontando i dati sperimentali forniti da Enel con quelli ricavati analiticamente.
La seconda parte dell'analisi consiste nello studio numerico delle condizioni a valle dell'ultimo stadio della turbina; l'obiettivo di queste simulazioni è quello di comprendere l'origine termofluidodinamica di alcuni fenomeni corrosivi che colpiscono la parete terminale dell'albero rotore.
Per mezzo dei risultati ottenuti si verifica l'efficacia di una soluzione suggerita da Enel per mitigare il problema di corrosione.


In the present work, done in collaboration with Enel Green Power SpA, we analize the behavior of a 60 MW steam turbine, which operates in the Larderello geothermal field.
The first part of the work consists in the analytical study of the pressures along the machine axis; the proposed model allows to obtain the radial profiles of pressure, speed and temperature for all of the turbine stages and it is validated by comparing the experimental data provided by Enel with those obtained analytically.
The second part of the analysis consists in the numerical study of the last turbine stage downstream conditions; the aim of these simulations is to understand the fluid dynamics origin of some corrosive phenomena affecting the end wall of the shaft.
By means of the obtained results we tested the effectiveness of a solution suggested by Enel to mitigate the corrosion problem.
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