DESCRIZIONE
Laboratorio di Aerodinamica progettato per fornire agli studenti una formazione tecnica avanzata sui principi della meccanica dei fluidi e sul comportamento dei flussi d’aria in presenza di superfici solide. L’ambiente consente di applicare conoscenze teoriche in contesti sperimentali, favorendo la comprensione delle forze aerodinamiche e delle dinamiche di pressione, resistenza e turbolenza.
Il laboratorio è dotato di una galleria del vento subsonica con accessori per la misura e l’analisi dei flussi, di un banco modulare con unità didattiche specifiche per l’approfondimento dei fenomeni fisici dell’aerodinamica, di un sistema di acquisizione dati VDAS, monitor interattivo, document camera e stampante 3D per la progettazione e realizzazione di profili alari personalizzati.
Le attività didattiche includono lo studio della resistenza aerodinamica, l’analisi dello strato limite, delle variazioni di pressione, dell’effetto Coandă, dei fenomeni di flutter, della visualizzazione del flusso e delle modulazioni dei profili alari.
OBIETTIVI
- comprendere i principi dell’aerodinamica applicata e le leggi fondamentali della meccanica dei fluidi;
- acquisire competenze nella misurazione di pressioni, forze e visualizzazione dei flussi d’aria;
- analizzare l’interazione tra forme aerodinamiche e comportamento del flusso;
- sviluppare capacità progettuali mediante modellazione e sperimentazione di profili alari personalizzati.
COMPONENTI
- Galleria del vento subsonica 305 mm, con i seguenti accessori:
- pitot statico traverso: per misurare valori di pressione all'interno della galleria del vento;
- trasduttore di Pressione Differenziale: per visualizzare e registrare le misura differenziali di pressione;
- modello cilindrico, profili alari, profilo alare con flap, ala con flutter: per studiare i comportamenti aerodinamici dei fluidi attorno a questo tipo di corpi;
- sistema di acquisizione dati VDAS da banco, per registrare le misure di pressione all'interno della galleria del vento;
- un PC per poter usare il sistema di acquisizione dati e quindi poter registrare e analizzare i dati raccolti;
- una document camera: posizionandola sulla sezione trasparente della galleria del vento sarà possibile trasmettere l'esperimento sullo schermo interattivo;
- monitor interattivo;
- stampante 3D: per progettare e stampare profili alari e modellini aerodinamici a scelta su cui sperimentare.
- Banco modulare per lo studio dei principi fisici dell'aerodinamica, completo dei seguenti accessori:
- modulo equazione di Bernoulli: per misuare la distribuzione della pressione in un condotto convergente-divergente per dimostrare l'equazione di Bernoulli;
- modulo di forza di resistenza: per indagare sulla misurazione diretta e indiretta della resistenza aerodinamica su varie forme e poterne calcolare il coefficiente;
- modulo getto turbolento rotondo: per indagare un getto d'aria mentre emerge dall'estremità di un tubo;
- modulo strato limite: per studiare sia gli strati limite laminari che turbolenti;
- modulo flusso attorno a una curva: per misurare la distribuzione della pressione in una curva rettangolare;
- modulo effetto coanda e flusso jet: per dimostrare questi due fenomeni fisici;
- modulo di visualizzazione del flusso: per poter osservare i flussi d'aria all'interno della galleria;
- modulo profilo alare: per studiare i comportamenti aerodinamici dei fluidi attorno un corpo avente un profilo alare;
- modulo manometro multitubo: per misurare valori di pressioni in diversi punti della camera sperimentale;
- armadio con ante scorrevoli: per riporre gli accessori delle unità didattiche.
ATTIVITÀ DIDATTICHE
Il laboratorio è quindi costituito da unità didattiche per lo studio dell'aerodinamica con cui è possibile svolgere numerose attività pratiche e sperimentali, tra cui:
- Studio della Resistenza Aerodinamica
- Studio del getto turbolento rotondo
- Analisi delle variazioni aerodinamiche in funzione di modelli e profili alari diversi
- Misurazione e manipolazione di valori di pressione all'interno della galleria del vento
- Sperimentazioni su flutter
- Sperimentazioni su profilo alare con flap
- Analisi dell' Equazione di Bernoulli
- Analisi degli strati limite laminare e turbolento
- Sperimentazioni su flusso attorno a una curva
- Sperimentazioni su effetto coandà e flusso jet
- Visualizzazione del Flusso d'Aria
- Ottimizzazione del Design dei profili alari
- Sperimentazioni su Turbolenza e Strati Limite
- Comprensione dei principi fisici dell'aerodinamica.
- Applicazione pratica delle conoscenze teoriche in contesti reali attraverso esperimenti riproducibili in laboratorio in un ambiente controllato.
- Formazione di competenze tecniche avanzate nell'uso di strumentazione scientifica nel settore dell'aerodinamica.
