Il corso si propone come finalità l'acquisizione da parte dello studente delle conoscenze necessarie per affrontare sperimentalmente lo studio di problemi di carattere fluidodinamico.

Capacità di impostare lo studio di un problema fluidodinamico da un punto di vista sperimentale.

Aerodinamica e Gasdinamica

Gli argomenti del corso sono focalizzati su: tecniche di misura, strumentazioni tipiche, tecniche di acquisizione e di analisi di dati, gallerie del vento, e metodologie di sperimentazione. L’attività di laboratorio prevede l’apprendimento di alcune tecniche di misura, lo studio di base di alcuni flussi tipici ( getto, scia, strato limite) e lo studio del flusso attorno ad un profilo alare.
Lezioni
Tecniche pneumatiche: misura della pressione totale e statica media in flussi incompressibili e compressibili - valutazione di forze a partire da misura di pressione superficiale e di scia - misura del vettore velocità media - misura dello sforzo di attrito medio. Misura della pressione fluttuante. Esempi di misure in campo aeronautico. Manometri e trasduttori di pressione.
Tecnica ottica ( Optical Pressure Measurement ) per la misura di campi di pressione attorno a corpi.
Anemometria a filo caldo per la misura delle fluttuazioni di velocità. Sonde tipiche per la misura.
Anemometria a filo caldo per la misura dello sforzo di attrito a parete in flussi 2D e 3D. Sonde tipiche per la misura. Esempi di applicazione della tecnica.
Anemometria ottica per la misura puntiforme del vettore velocità : tecnica Laser Doppler
Anemometria ottica per la misura di campi planari istantanei di velocità: Digital Particle Image Velocimetry. Esempi di applicazione delle tecniche allo studio di campi di moto.
Tecniche per la visualizzazione qualitativa dei flussi. Esempi di applicazione delle varie tecniche.
Acquisizione di dati. Analisi del segnale.
Similitudine fluidodinamica.
Errori di misura nella valutazione di grandezze fluidodinamiche.
Gallerie del vento subsoniche per l’impiego in campo aeronautico. Gallerie del vento per l’impiego nel campo automobilistico e cenni sull’aerodinamica dell’auto. Gallerie del vento per l’impiego nel campo della fluidodinamica ambientale. Cenni sul vento atmosferico e sulla simulazione in galleria del vento. Esempi di studi nelle gallerie del vento. Gallerie transoniche, supersoniche e ipersoniche.
Bilance aerodinamiche per la misura di forze e momenti in galleria del vento.
Metodologia di sperimentazione: velocità di riferimento in camera di prova, interferenza dei supporti e delle pareti, allineamenti del modello in camera di prova, effetti del numero di Reynolds, effetti della turbolenza della vena, correzione dei dati di galleria.

Le esercitazioni sono condotte nel laboratorio di Aerodinamica del Dipartimento utilizzando le strumentazioni, le sonde, gli impianti aerodinamici ( condotti e getti ) e le gallerie del vento. Una parte di esse sono dedicate alle tecniche di misura mentre altre sono incentrate sull’applicazione delle tecniche di misura allo studio di base di flussi tipici ( getto, scia e strato limite) e di flussi specifici ( flusso attorno ad un profilo alare al variare dell’incidenza). Sono organizzate anche esercitazioni dedicate allo studio delle gallerie del vento esistenti in laboratorio ed esercitazioni finalizzate alla determinazione di polari di modelli di velivoli in galleria del vento.

1. R.J.Goldstein "Fluid mechanics measurements"
2 Barlow, Rae, Pope " Low– speed wind tunnel testing "

Discussioni aperte sugli argomenti trattati a lezione.
Esame orale riguardante: gli argomenti trattati durante il corso e la discussione delle esercitazioni di laboratorio.