Le turbine Wells sono le macchine più studiate ed utilizzate da accoppiare con sistemi a colonna d'acqua oscillante (OWC) ai fini della conversione dell'energia del moto ondoso in energia elettrica.

In questa nota sono valutati gli effetti di due importanti parametri geometrici di progetto sulle prestazioni della turbina, al

fine di fornire delle utili indicazioni nella scelta della geometria della macchina, un processo ad oggi non ancora standardizzato. INTRODUZIONE
I programmi per la transizione energetica attivati negli ultimi decenni [1 nel pdf] hanno reso l'energia marina, anche nella forma del moto ondoso, sempre più attrattiva per ricercatori e investitori, anche per il Mar Mediterraneo [2 nel pdf]], a più basso potenziale energetico rispetto ai bacini oceanici.

Tra le diverse tipologie di convertitori di energia da moto ondoso (WEC), quelli basati sul principio della colonna d'acqua oscillante (OWC) sono ritenuti tra i più promettenti, in particolare se abbinati con le turbine Wells.

Il sistema rappresentato in Figura 1, si compone di una camera, aperta sul fondo e parzialmente sommersa sotto il pelo libero dell'acqua, all'interno della quale il moto ondoso realizza un flusso d'aria, anch'esso alterno e bi-direzionale, che fluisce attraverso un'apertura praticata nella parte superiore della camera.

Fra i diversi dispositivi di captazione (PTOs) proposti, la turbina Wells è particolarmente adatta per l'accoppiamento con un sistema OWC.

Grazie a un profilo palare simmetrico rispetto al suo asse di rotazione, la turbina Wells è in grado di mantenere costante il verso di rotazione sotto l'azione del flusso d'aria alterno (caratteristica auto-rettificante), garantendo semplicità di costruzione e affidabilità nel funzionamento.

Sebbene brevettata nel 1976 [3 nel pdf]], ancora oggi la turbina Wells non è stata studiata ed analizzata completamente con l'obiettivo di ottenere delle correlazioni, o, più in generale, delle informazioni, utili al fine della sua progettazione, ovvero della definizione dei parametri geometrici che la caratterizzano.

La bibliografia esistente, concentrata maggiormente sull'ottimizzazione di soluzioni esistenti [4 nel pdf]], fornisce solo poche e scarne indicazioni sui valori di progetto dei principali parametri geometrici [5 nel pdf]], molte delle quali decisamente datate e talvolta scarsamente dettagliate.

In questo lavoro sperimentale sono riassunti i risultati ottenuti recentemente presso l'Università di Cagliari, in merito agli effetti sulle prestazioni e sul campo di funzionamento di una turbina Wells associati a due importanti parametri geometrici: il gioco d'apice e il rapporto d'aspetto della pala.

La separazione dei due effetti, attentamente condotta nel presente lavoro, fornisce delle indicazioni importanti ai fini della scelta dei due parametri e del buon progetto della macchina, in relazione alla caratteristica di smorzamento (damping) imposta dalla camera OWC e, in definitiva, alla specificità energetica del sito d'installazione.

METODOLOGIA E SETUP SPERIMENTALE

Continua nel PDF