2 - Contesto

2.1 - Principi Generali

Due grandi famiglie di macchine sono utilizzate per spostare un fluido o per generare un movimento rotatorio:

- le macchine a pistoni;

- le macchine generalmente chiamate "turbine".

Il funzionamento delle macchine a pistoni è basato sul principio che il volume contenuto in un cilindro cambia se al suo interno un pistone si muove dal basso verso l'alto e viceversa. Questo movimento comprime e espande un fluido contenuto dentro il cilindro, in generale un gas.

Le macchine a pistone sono munite di meccanismi che trasformano il movimento alternato dei pistoni in un movimento rotatorio e viceversa.
Questi meccanismi, generalmente complessi, sono spesso delle bielle, ma ci sono anche altri sistemi come gli alberi a camme,  le placche, etc...
In queste macchine, i pistoni creano sempre attriti contro le pareti dei cilindri.

Per sopportare la pressione sulle pareti, i pistoni sono muniti di anelli di tenuta.

Nella maggior parte dei casi, tra cui quelli dei compressori e dei motori termici a combustione interna, l'assemblaggio pistone-segmenti-cilindro deve essere raffreddato per assicurare una buona qualità dell'olio di lubrificazione e quindi minimizzare gli attriti tra i componenti.

Il funzionamento delle turbine è basato sulla rotazione di un rotore munito di pale in uno statore. Le turbine non hanno quindi bisogno di meccanismi di conversione del movimento alternato-lineare in movimento rotativo.

Le turbine non possono lavorare ad alte pressioni poiché non dispongono di un sistema capace di variare il volume tra le pale. Per definizione, una turbina non è "volumetrica".

Tuttavia, hanno un vantaggio: le pale non creano attriti nello statore.

La sezione "Tecnologie" spiega come poter conciliare i vantaggi della macchina a pistoni con quelli della turbina, ovvero creando una macchina:

- senza convertitori di moto, come una turbina;

- i cui componenti non creino attriti, come una turbina;

- nella quale sia possibile generare varizioni di volume e di pressione, come in una macchina a pistoni;

- nella quale la tenuta sia generata da perdite di carica controllate.

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