Caratterizzazione sperimentale di instabilità rotanti in una pompa centrifuga

Questo lavoro presenta analisi sperimentali relative ai fenomeni non-stazionari che si sviluppano in una pompa centrifuga. Nella configurazione analizzata la girante è stata accoppiata ad un diffusore palettato. Trasduttori miniaturizzati di pressione sono stati posizionati sulle palette del diffusore, nella condotta di aspirazione e allo scarico della girante a diverse posizioni radiali e circonferenziali per valutare l’influenza delle condizioni di esercizio sulle caratteristiche e sull’origine stessa dei fenomeni studiati. L’analisi è stata condotta a varie portate, sia a carico nominale che ai carichi parziali, e a due diversi regimi di rotazione. Tecniche di analisi spettrale lineare sono state applicate sia in frequenza che in tempo-frequenza ai segnali di pressione per definirne il contenuto spettrale e l’evoluzione nel tempo. Inoltre, a causa della possibile non-linearità dei fenomeni pulsanti studiati, i segnali di pressione sono stati analizzati con funzioni di momento di ordine superiore al fine di discriminare tra pulsazioni generate da interazioni non-lineari e frequenze fondamentali dei fenomeni. L’analisi ha evidenziato la presenza di una struttura asimmetrica di fluttuazioni di pressione di origine fluidodinamica, rotante attorno allo scarico della girante con una velocità di rotazione indipendente dalle condizioni di esercizio. Questa instabilità rotante è risultata inoltre propagarsi sia in direzione radiale che in direzione circonferenziale all’interno della girante e a valle della stessa.