LABORATORI DI SETTORE
(SCUOLA SUPERIORE)
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Laboratorio Aerodinamica con galleria del Vento e Banco Modulare
cod. MePA:
SIADLAB4466
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139000,00 €
IVA esclusa
Il Laboratorio Aerodinamica con galleria del Vento e Banco Modulare consente di studiare sperimentalmente i principi della meccanica dei fluidi e il comportamento dei flussi d'aria attorno a superfici e profili aerodinamici. La galleria del vento subsonica e il banco modulare permettono di misurare pressioni e resistenza aerodinamica, osservare strati limite e turbolenza e analizzare fenomeni come l'effetto Coandă, il flutter e il flusso attorno ai profili alari. Il sistema VDAS supporta l'acquisizione dei dati, mentre la stampante 3D permette di progettare e realizzare profili e modelli personalizzati da sottoporre a sperimentazione.
In sintesi
Galleria del vento subsonica
La galleria del vento da 305 mm consente prove con modelli cilindrici, profili alari, flap e ala con flutter.
Misura e acquisizione dati
Pitot statico traverso, trasduttore di pressione differenziale, manometro multitubo e sistema VDAS supportano le attività di misura e analisi.
Profili alari e sperimentazione
La stampante 3D permette di progettare e realizzare profili alari e modelli aerodinamici personalizzati da utilizzare nelle prove.
Analisi sperimentale dei flussi nella galleria del vento
La galleria del vento consente di osservare e misurare il comportamento dell'aria in presenza di differenti corpi e superfici. Utilizzando modelli cilindrici, profili alari, un profilo con flap e un'ala dedicata allo studio del flutter, gli studenti possono analizzare direttamente pressione, resistenza e comportamento aerodinamico del flusso.
Il pitot statico traverso permette di effettuare misure di pressione all'interno della galleria, mentre il trasduttore di pressione differenziale consente di visualizzare e registrare le relative differenze. Le misure possono essere acquisite attraverso il sistema VDAS da banco e successivamente registrate e analizzate tramite PC.
La sezione trasparente della galleria può inoltre essere osservata attraverso la document camera, rendendo possibile la visualizzazione dell'esperimento sul monitor interattivo durante le attività collettive.
Obiettivi didattici
- Comprendere i principi dell'aerodinamica applicata e le leggi fondamentali della meccanica dei fluidi.
- Acquisire competenze nella misurazione di pressioni e forze e nella visualizzazione dei flussi d'aria.
- Analizzare l'interazione tra forme aerodinamiche e comportamento del flusso.
- Sviluppare capacità progettuali attraverso la modellazione e la sperimentazione di profili alari personalizzati.
Attività ed esperienze didattiche
Resistenza aerodinamica
Misurazione diretta e indiretta della resistenza aerodinamica su differenti forme e calcolo del relativo coefficiente.
Pressione ed equazione di Bernoulli
Misurazione della distribuzione della pressione in un condotto convergente-divergente e attività sperimentali per dimostrare l'equazione di Bernoulli.
Strato limite e turbolenza
Analisi degli strati limite laminari e turbolenti e studio del getto d'aria turbolento in uscita dall'estremità di un tubo.
Effetto Coandă e flusso jet
Sperimentazioni dedicate all'effetto Coandă, al flusso jet e al comportamento del flusso attorno a una curva.
Profili alari, flap e flutter
Analisi delle variazioni aerodinamiche utilizzando differenti profili alari e sperimentazioni dedicate a flap e fenomeni di flutter.
Visualizzazione del flusso
Osservazione del comportamento dei flussi d'aria all'interno della galleria attraverso il modulo dedicato alla visualizzazione.
Competenze sviluppate
Le attività permettono di acquisire competenze nell'uso di strumentazione scientifica per la misura della pressione, l'analisi delle forze aerodinamiche e l'osservazione dei flussi. Gli studenti possono raccogliere dati sperimentali, registrarli attraverso il sistema VDAS e analizzare il comportamento di differenti configurazioni.
La sperimentazione con profili alari, flap, modelli cilindrici e moduli dedicati consente inoltre di mettere in relazione le conoscenze teoriche della meccanica dei fluidi con fenomeni osservabili e riproducibili in laboratorio.
Progettazione e sperimentazione di profili alari personalizzati
La presenza della stampante 3D permette di integrare alle attività sperimentali una fase di progettazione e realizzazione di profili alari e modellini aerodinamici. Gli studenti possono quindi creare geometrie da sottoporre successivamente alle prove previste nel laboratorio.
Questo consente di confrontare il comportamento di modelli e profili differenti, analizzando le variazioni aerodinamiche e lavorando sull'ottimizzazione del design attraverso successive attività di sperimentazione.
Le prove possono essere affiancate dalle misure di pressione e dall'acquisizione dei dati, permettendo di mettere a confronto configurazioni differenti all'interno di un ambiente sperimentale controllato.
Il laboratorio consente di collegare misura della pressione, resistenza aerodinamica, Bernoulli, strato limite, turbolenza, effetto Coandă, flutter e comportamento dei profili alari attraverso esperimenti riproducibili e attività di acquisizione e analisi dei dati.
Componenti del laboratorio
| Q.tà | Descrizione |
|---|---|
| Galleria del vento subsonica 305 mm | |
| 1 | Pitot statico traverso: per misurare valori di pressione all'interno della galleria del vento |
| 1 | Trasduttore di pressione differenziale: per visualizzare e registrare le misure differenziali di pressione |
| 1 | Modello cilindrico, profili alari, profilo alare con flap, ala con flutter: per studiare i comportamenti aerodinamici dei fluidi attorno a questi tipi di corpi |
| 1 | Sistema di acquisizione dati VDAS da banco, per registrare le misure di pressione all'interno della galleria del vento |
| 1 | PC per utilizzare il sistema di acquisizione dati e registrare e analizzare i dati raccolti |
| 1 | Document camera: posizionandola sulla sezione trasparente della galleria del vento è possibile trasmettere l'esperimento sullo schermo interattivo |
| 1 | Monitor interattivo |
| 1 | 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 | |
| 1 | Modulo equazione di Bernoulli: per misurare la distribuzione della pressione in un condotto convergente-divergente e dimostrare l'equazione di Bernoulli |
| 1 | Modulo di forza di resistenza: per indagare la misurazione diretta e indiretta della resistenza aerodinamica su varie forme e calcolarne il coefficiente |
| 1 | Modulo getto turbolento rotondo: per indagare un getto d'aria mentre emerge dall'estremità di un tubo |
| 1 | Modulo strato limite: per studiare sia gli strati limite laminari sia quelli turbolenti |
| 1 | Modulo flusso attorno a una curva: per misurare la distribuzione della pressione in una curva rettangolare |
| 1 | Modulo effetto Coandă e flusso jet: per dimostrare questi due fenomeni fisici |
| 1 | Modulo di visualizzazione del flusso: per osservare i flussi d'aria all'interno della galleria |
| 1 | Modulo profilo alare: per studiare i comportamenti aerodinamici dei fluidi attorno a un corpo avente un profilo alare |
| 1 | Modulo manometro multitubo: per misurare valori di pressione in diversi punti della camera sperimentale |
| 1 | Armadio con ante scorrevoli: per riporre gli accessori delle unità didattiche |
Caratteristiche tecniche
- Galleria del vento subsonica 305 mm.
- Pitot statico traverso per misure di pressione.
- Trasduttore di pressione differenziale per visualizzazione e registrazione delle misure.
- Modelli per prove con cilindro, profili alari, profilo con flap e ala con flutter.
- Sistema di acquisizione dati VDAS da banco.
- Banco modulare per lo studio dei principi fisici dell'aerodinamica.
- Modulo per l'equazione di Bernoulli.
- Modulo per la misurazione della resistenza aerodinamica.
- Modulo getto turbolento rotondo.
- Modulo per lo studio dello strato limite laminare e turbolento.
- Modulo per lo studio del flusso attorno a una curva.
- Moduli per effetto Coandă, flusso jet e visualizzazione del flusso.
- Modulo profilo alare.
- Manometro multitubo per misure di pressione in diversi punti della camera sperimentale.
- PC, document camera, monitor interattivo e stampante 3D.
Domande sul laboratorio
Quali fenomeni aerodinamici possono essere studiati?
Le attività comprendono resistenza aerodinamica, distribuzione della pressione, equazione di Bernoulli, getto turbolento, strati limite laminari e turbolenti, effetto Coandă, flusso jet, flutter e comportamento dei profili alari.
Quali misure possono essere effettuate nella galleria del vento?
La dotazione permette di effettuare misure di pressione attraverso pitot statico traverso, trasduttore di pressione differenziale e manometro multitubo e di registrare le misure tramite il sistema di acquisizione dati VDAS.
È possibile sperimentare con profili alari personalizzati?
Sì. La stampante 3D permette di progettare e stampare profili alari e modellini aerodinamici personalizzati da utilizzare nelle attività sperimentali.
Come possono essere visualizzati gli esperimenti svolti nella galleria?
La document camera può essere posizionata sulla sezione trasparente della galleria del vento per trasmettere l'esperimento sul monitor interattivo.
La nostra mission
Promuovere e introdurre le tecnologie didattiche a servizio degli studenti ed educatori, supportandoli nei progetti, nella realizzazione e nell’evoluzione della scuola del futuro.
