Studio di una macchina operatrice volumetrica ad anello liquido

This thesis deals with the study of a liquid ring machine. Once having reviewed the classification of the possible machine architectures, attention was paid to the Pfleiderer’s theory that, although old-fashioned, is the most referenced one in the scientific literature. More in detail, the study describes a mathematical model, in real contrast to the Pfleiderer’s theory, adapted to solve the calculation of the shape of inner contour of the liquid ring, which is more close to the physical laws. At the same time, the study refers to a detailed method to quantify the various energy losses, along with the useful effect, namely the compression work. The parameters used by the model, as a case study, derive from a real case of liquid ring pump, with appropriate simplifications necessary in a preliminary study of the machine. The numerical results rebut the Pfleiderer’s theory and suggest an encouraging energy reconstruction of the required energy duty. There are finally identified several point for deepening the current study in view of future developments.

Questo lavoro di tesi affronta lo studio di una macchina ad anello liquido. Una volta passata in rassegna la classificazione delle possibili architetture di macchina, è stata richiamata la teoria di Pfleiderer che, sebbene datata, è quella più referenziata nella letteratura scientifica. Più nel dettaglio, lo studio descrive un modello matematico, in netta contrapposizione alla teoria di Pfleiderer, atto a risolvere il calcolo della forma del contorno interno dell’anello più rigorosamente con riferimento alle leggi fisiche. Allo stesso tempo, lo studio espone un metodo puntuale per quantificare le varie perdite energetiche, unitamente all’effetto utile, ovvero il lavoro di compressione. I parametri assunti dal modello come caso studio derivano da un caso reale di pompa ad anello liquido, con le dovute semplificazione necessarie in uno studio preliminare della macchina. I risultati numerici confutano la teoria di Pfleiderer e suggeriscono una confortante ricostruzione dell’impegno energetico richiesto. Sono infine individuati diversi spunti per il dovuto approfondimento dello studio in vista di sviluppi futuri.