Implementazione di un codice di calcolo per la stima delle prestazioni on e off design di un propulsore turboalbero

Il codice Tshaft nasce dall’interesse da parte dell’Università di Padova di dotarsi di un programma di calcolo in grado di predire il funzionamento di un turboalbero in condizioni fuori progetto. Esso è la base da cui è possibile sviluppare un software via via sempre più complesso, capace di simulare gli effetti fisici più rilevanti di un propulsore turboshaft. Non vi sarebbero nemmeno difficoltà ad ampliare le funzioni dello stesso codice per una generica turbina a gas; tuttavia nella presente tesi ci si concentrerà solamente su questo tipo di propulsore, con l’obiettivo sostanziale di rimanere in campo elicotteristico.
Tshaft è implementato in linguaggio Matlab, che ha il vantaggio di essere semplice e accessibile a molti, oltre a quello di disporre di una vasta libreria di funzioni utilizzabili per i più svariati scopi. Mediante la conoscenza del codice sorgente, pertanto, sarà possibile implementare in versioni future di Tshaft particolari caratteristiche di funzionamento proprie dell’elicottero, che non sono presenti nella maggior parte dei programmi in commercio. Questo sarà verosimilmente attuato anche attraverso la collaborazione con le relative industrie del settore (ad es. Agusta Westland).
Il lavoro di tesi qui di seguito presentato è la spiegazione di come è stato implementato Tshaft. Nel cap. 1 si dà un’inquadratura generica e molto qualitativa sul funzionamento di un propulsore turboalbero, e sui requisiti che esso deve possedere per essere montato su un elicottero. Nel cap. 2 è spiegata dettagliatamente la formulazione teorica che ha condotto all’implementazione del programma. Nel cap. 3 è inserito un breve manuale sul funzionamento di Tshaft, con annesso un esempio, che funge da vero e proprio tutorial, effettuato anche col fine di validare il programma grazie ad un confronto con un software esistente in commercio. Il cap. 4 è dedicato alle conclusioni e agli sviluppi futuri.
In appendice sono descritti alcuni utili metodi di interpolazione usati per la lettura di mappe caratteristiche, in cui si spiega l’iter che ha portato alla scelta del metodo di interpolazione utilizzato dal programma.