LABORATORI DI SETTORE
(SCUOLA SUPERIORE)
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Laboratorio di idraulica e fluidodinamica AVANZATO
cod. MePA:
SIADLAB4526
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139000,00 €
IVA esclusa
Il laboratorio permette di studiare sperimentalmente pressione, velocità, portata, perdite di carico, vortici, getti, colpo d'ariete e conversione dell'energia idraulica attraverso 2 banchi idraulici digitali mobili e una gamma di trainer dedicati. Gli studenti possono verificare il Teorema di Bernoulli, analizzare il flusso in canali e tubazioni, studiare turbine Francis e Pelton e calibrare misuratori di portata. L'impiego di sensori, strumenti di misura e sistemi digitali consente inoltre di raccogliere e interpretare i dati durante le prove.
In sintesi
Fluidodinamica sperimentale
Studio di pressione, portata, velocità, getti, vortici e flusso in canale aperto attraverso prove controllate.
Tubazioni e perdite di carico
Analisi dell'attrito, delle perdite di energia, del colpo d'ariete e delle variabili che influenzano il flusso nelle condotte.
Turbomacchine idrauliche
Esperienze dedicate a turbine Francis e Pelton e alla conversione dell'energia dell'acqua in energia meccanica.
Fluidodinamica sperimentale e sistemi idraulici
Il laboratorio permette di osservare direttamente i principali fenomeni che caratterizzano il moto dei fluidi nei sistemi idraulici, mettendo in relazione pressione, velocità, portata, energia e caratteristiche delle condotte.
I banchi idraulici digitali mobili costituiscono la base operativa per differenti trainer ed esperimenti dedicati a getti, vortici, turbine, condotte, dighe, misurazione della portata e perdite di energia.
Il sistema digitale consente di integrare le prove con sensori e strumenti di misura, supportando il monitoraggio delle grandezze fisiche e l'interpretazione dei risultati sperimentali.
Dalla verifica del Teorema di Bernoulli allo studio delle perdite nelle tubazioni, fino a turbine, vortici e colpo d'ariete: il laboratorio consente di collegare le leggi della fluidodinamica al comportamento reale dei sistemi idraulici.
Obiettivi didattici
- Comprendere i principi fondamentali dell'idraulica e della fluidodinamica.
- Studiare pressione, velocità, portata, perdite di carico e colpo d'ariete attraverso sperimentazione diretta.
- Analizzare e simulare il comportamento di sistemi idraulici mediante banchi digitali e trainer dedicati.
- Studiare dighe, turbine, condotte, getti, vortici e misuratori di portata in condizioni controllate.
- Utilizzare sensori, software e dispositivi di misura per la raccolta e l'analisi dei dati.
- Calibrare e verificare strumenti per la misura della portata.
- Analizzare le perdite di energia e l'influenza di lunghezza, diametro e rugosità delle tubazioni.
- Progettare, calibrare e ottimizzare circuiti e componenti idraulici attraverso l'interpretazione dei risultati sperimentali.
Attività ed esperienze didattiche
Flusso e Bernoulli
Visualizzazione del flusso e studio della relazione tra velocità, pressione e altezza attraverso il Teorema di Bernoulli.
Portata e misurazione
Misura del flusso attraverso una sezione e taratura dei misuratori di portata per analizzare il rapporto tra velocità e area del condotto.
Colpo d'ariete
Studio degli effetti prodotti da un cambiamento improvviso della velocità del fluido all'interno delle tubazioni.
Vortici e getti
Analisi dei vortici, dell'impatto dei getti, delle forze generate e della traiettoria del fluido in movimento.
Turbine idrauliche
Studio del funzionamento delle turbine Francis e Pelton e della conversione dell'energia idraulica.
Perdite di energia
Valutazione dell'attrito e delle perdite di carico in funzione delle caratteristiche delle tubazioni e delle condizioni di flusso.
Competenze sviluppate
Le attività permettono di sviluppare competenze nell'analisi dei flussi, misurazione della portata, valutazione delle pressioni e studio delle perdite di energia.
Il percorso comprende inoltre l'utilizzo di trainer per turbine, getti, vortici e colpo d'ariete, la calibrazione degli strumenti di misura e l'interpretazione dei dati ottenuti durante le prove.
2 banchi idraulici digitali mobili
Il laboratorio comprende 2 banchi idraulici digitali mobili utilizzabili come base per le differenti esercitazioni e per il collegamento degli accessori previsti.
La configurazione digitale permette di integrare strumenti e sensori nelle attività dedicate al monitoraggio dei principali fenomeni idraulici.
Visualizzazione del flusso in canale aperto
Il canale di visualizzazione del flusso permette di osservare il comportamento dell'acqua in un ambiente aperto e di analizzare le variazioni del moto.
Le attività consentono di collegare l'osservazione del flusso ai valori di velocità, pressione e portata studiati durante le prove.
Teorema di Bernoulli
Un esperimento dedicato permette di verificare il Teorema di Bernoulli e di studiare la relazione tra velocità, pressione e altezza in un fluido in movimento.
La prova consente di approfondire il principio di conservazione dell'energia applicato alla fluidodinamica.
Flusso attraverso un foro
L'accessorio dedicato permette di analizzare il passaggio di un fluido attraverso un foro e le variazioni fisiche associate al fenomeno.
Gli studenti possono studiare la velocità di uscita e le perdite di energia causate dalla resistenza al passaggio.
Studio dei flussi nelle dighe
Il trainer dedicato consente di simulare il passaggio dell'acqua attraverso una diga e di osservare il comportamento del flusso.
Le attività permettono di analizzare come velocità, pressione e portata varino all'interno dello scenario simulato.
Misurazione della portata
Il laboratorio comprende sistemi dedicati alla misurazione del flusso di un fluido attraverso una sezione.
Gli studenti possono analizzare come la portata sia influenzata dalla velocità e dalla sezione del condotto.
Taratura dei misuratori di portata
Il trainer dedicato permette di affrontare attività di taratura e analisi dei misuratori di portata.
Le esercitazioni consentono di imparare a calibrare e verificare gli strumenti utilizzati per ottenere misurazioni del flusso.
Attrito nelle tubazioni
Le prove dedicate permettono di osservare le perdite di energia dovute all'attrito del fluido lungo una tubazione.
Gli studenti possono confrontare differenti condizioni operative e interpretare il comportamento del sistema in relazione alle caratteristiche della condotta.
Legge di Darcy-Weisbach e perdite di carico
Le attività permettono di studiare e verificare la legge di Darcy-Weisbach, analizzando come differenti parametri influenzino le perdite di carico.
Il percorso comprende inoltre lo studio delle perdite di pressione ed energia nei sistemi di tubazioni.
Lunghezza, diametro e rugosità delle tubazioni
Gli accessori dedicati alle perdite permettono di analizzare come lunghezza, diametro e rugosità dei tubi influenzino il flusso e la dissipazione di energia.
Le attività consentono di mettere in relazione le caratteristiche geometriche delle tubazioni con le perdite osservate sperimentalmente.
Impatto dei getti
Il trainer per lo studio dell'impatto dei getti permette di osservare gli effetti prodotti da un getto di fluido su differenti superfici.
Le prove consentono di esplorare fenomeni di impatto, reazioni di pressione e forze generate dal fluido in movimento.
Traiettoria del getto
Il trainer dedicato permette di osservare la traiettoria di un getto di fluido all'interno di un ambiente controllato.
Gli studenti possono analizzare come velocità e angolo influenzino la direzione del getto.
Formazione e comportamento dei vortici
Il trainer per lo studio dei vortici permette di osservare le strutture che si formano quando un fluido in movimento interagisce con l'ambiente.
Le attività sono dedicate all'analisi del comportamento dei vortici e dei fenomeni associati al moto dei fluidi.
Turbina Francis
Il trainer dedicato consente di studiare il funzionamento della turbina Francis e il processo di conversione dell'energia idraulica in energia meccanica.
Le prove permettono di analizzare il comportamento della turbina nelle condizioni previste dalle attività sperimentali.
Turbina Pelton
Il trainer permette di approfondire il funzionamento della turbina Pelton, utilizzata per sfruttare l'energia dell'acqua ad alta velocità.
Le attività consentono di collegare il comportamento del getto d'acqua al funzionamento della turbina.
Colpo d'ariete nelle tubazioni
Il trainer dedicato permette di studiare il fenomeno del colpo d'ariete e gli effetti di un cambiamento improvviso della velocità del fluido nelle tubazioni.
Le prove consentono di osservare il comportamento del sistema durante variazioni rapide delle condizioni di flusso.
Simulazione di differenti scenari di flusso
La combinazione dei banchi mobili e dei diversi accessori permette di simulare scenari differenti di flusso dell'acqua.
Gli studenti possono osservare come il fluido possa essere controllato e gestito al variare delle configurazioni e delle condizioni operative.
Raccolta e interpretazione dei dati
Il sistema digitale permette di integrare le attività sperimentali con sensori e dispositivi di misura per monitorare le grandezze fisiche coinvolte.
I risultati possono essere interpretati e confrontati per valutare il comportamento dei sistemi e verificare le relazioni studiate.
Visualizzazione collettiva delle esperienze
La dotazione comprende un PC e un monitor interattivo a supporto delle attività multimediali.
Gli strumenti possono essere utilizzati per analizzare e condividere dati, risultati e contenuti relativi alle esercitazioni svolte.
Componenti del laboratorio
| Q.tà | Descrizione |
|---|---|
| Banchi Idraulici mobili e accessori | |
| 2 | Banchi idraulici digitali mobili |
| Studio di Getti e Vortici | |
| 1 | Trainer per lo studio dell'impatto dei getti |
| 1 | Trainer per lo studio dei vortici |
| Turbine Francis e Pelton | |
| 1 | Trainer per lo studio della turbina Francis |
| 1 | Trainer per lo studio della turbina Pelton |
| Colpo d'ariete | |
| 1 | Trainer per esperimenti didattici sul colpo d'ariete |
| Studio del Flusso d'Acqua | |
| 1 | Canale di visualizzazione del flusso |
| 1 | Accessorio per studio di un flusso attraverso un foro |
| 1 | Esperimento del Teorema di Bernoulli |
| 1 | Trainer per lo studio del flusso delle dighe |
| 1 | Trainer per lo studio dei flussi d'acqua |
| 1 | Misurazione del flusso |
| Studio dell'Attrito e delle Perdite di Energia | |
| 1 | Perdita di attrito in un tubo |
| 1 | Trainer per lo studio della traiettoria del getto |
| 1 | Accessorio per lo studio delle perdite nelle tubazioni |
| 1 | Accessorio per lo studio delle perdite di energia nelle tubazioni |
| 1 | Trainer per la taratura e analisi dei misuratori di portata |
| Attrezzature Multimediali | |
| 1 | PC |
| 1 | Monitor interattivo |
| Arredi e Impianti | |
| 3 | Banchi Ribaltabili Mobili |
| 10 | Sedie |
| 1 | Armadio metallico |
Domande sul laboratorio
Quali fenomeni fluidodinamici possono essere studiati?
Il laboratorio permette di analizzare pressione, velocità, portata, vortici, getti, attrito, perdite di carico, colpo d'ariete e flusso in canale aperto.
È possibile verificare sperimentalmente il Teorema di Bernoulli?
Sì. La configurazione comprende un esperimento dedicato al Teorema di Bernoulli per studiare la relazione tra velocità, pressione e altezza del fluido.
Il laboratorio permette di studiare turbine idrauliche?
Sì. Sono previsti trainer dedicati alla turbina Francis e alla turbina Pelton per studiarne il funzionamento e la conversione dell'energia idraulica.
È possibile analizzare le perdite nelle tubazioni?
Sì. Diversi accessori permettono di studiare attrito, perdite di pressione, perdite di energia e legge di Darcy-Weisbach, considerando anche l'influenza di lunghezza, diametro e rugosità dei tubi.
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