L'insegnamento si propone come finalità l'acquisizione da parte dello studente delle conoscenze necessarie per affrontare lo studio di problemi fluidodinamici utilizzando diverse tecniche di misura sperimentali. In particolare, gli specifici obiettivi del corso sono: - la conoscenza delle tecniche di misura; - le tipologie di delle gallerie del vento e della strumentazione ad esse associata; - il trattamento dei dati di galleria di un generico esperimento - la valutazione degli errori di misura.

Gli argomenti trattati in aula sono coadiuvati da didattica di tipo esperienzale in laboratorio finalizzata al consolidamento dei concetti fondamentali e a rendere lo studente più confidente con la descrizione dei flussi di base (getto, scia, strato limite, flusso attorno a profili alari). Lo studente dovrebbe essere in grado di utilizzare le tecniche di misura in maniera autonoma e valutarne i relativi limiti per un determinato tipo di misura, e di conoscere il funzionamento delle gallerie del vento . In due momenti del corso gli studenti sono chiamati a discutere i risultati delle attività di laboratorio che consente loro di interagire e di sviluppare capacità di comunicazione.

Lo studente deve aver acquisito i concetti fondamentali di Fluidodinamica erogati negli insegnamenti della laurea triennale e magistrale, come ad esempio la conoscenza dei flussi di fondamentali (getto, scia, flusso di parete), la conoscenza delle equazione di governo dei flussi e l’impiego degli strumenti essenziali di calcolo delle proprietà di base dei flussi.

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 pneumatiche in campo aeronautico. Manometri e trasduttori di pressione. Tecnica ottica ( Optical Pressure Measurement) per la misura di campi di pressione su corpi di varia geometria. 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 : cenni sulla Laser Doppler Velocimetry. Anemometria ottica per la misura di campi istantanei di velocità: Digital Particle Image Velocimetry e sue declinazioni. Esempi di applicazione delle tecniche allo studio di campi di moto. Tecniche non intrusive per la misura della distribuzione di temperatura: termografia all'infrarosso. 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.

L'insegnamento prevede 40 ore di lezione frontale in aula e 20 ore di attività di laboratorio, organizzate in quattro gruppi. La partecipazione alle ore di laboratorio è propedeutica allo svolgimento degli elaborati di laboratorio individuali, che sono parte integrante della valutazione finale. Di seguito sono elencate le specifiche esercitazioni che tipicamente sono organizzate. Risposta direzionale di un tubo di Pitot. Calibrazione di un trasduttore di pressione. Campo di moto di un getto : misura dei profili di velocità a diverse distanze dall’orifizio e al variare della portata. Distribuzione di pressione lungo un condotto al variare del numero di Reynolds. Distribuzione di pressione attorno al profilo alare Naca0015 al variare dell’incidenza e del numero di Reynolds. Valutazione dei coefficienti aerodinamici Cl e Cm del profilo Naca0015 a partire dai dati sperimentali. Analisi della scia del profilo Naca0015: misura della distribuzione di pressione totale nella scia al variare dell’incidenza e del numero di Reynolds. Valutazione del coefficiente di resistenza a partire dalle misure di scia: applicazione del teorema della variazione della quantità di moto. Calibrazione di una sonda a filo caldo : taratura in velocità. Caratterizzazione della turbolenza di un getto : misura dell’intensità turbolenta lungo l’asse del getto. Misura di profili di velocità in uno strato limite turbolento su una lamina piana. Fenomenologia dello shedding da un cilindro mediante sonda a filo caldo. Misura di campi istantanei di velocità mediante Particle Image Velocimetry. Misura della distribuzione di temperatura su una lamina soggetta a scambio termico (getto impingente o flusso di parete). Visite tecniche presso aziende con galleria del vento (Stellantis, Pininfarina, Dallara)

- R.J.Goldstein, "Fluid mechanics measurements". ISBN 9781560323068. Published March 1, 1996 by CRC Press - Barlow, Rae, Pope, "Low–speed wind tunnel testing ". ISBN 0-471-55774-9 (1999) JOHN WILEY & SONS, INC - Discetti S., Ianiro A., "Experimental Aerodynamics". 9781315371733 (2017) CRC Press

Dispense; Esercitazioni di laboratorio;

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato scritto individuale;

Exam: Compulsory oral exam; Individual essay;

... L'esame consiste in una verifica orale della durata di 40 minuti che si sviluppa sulla discussione di una o più esercitazioni svolte sulle attività di laboratorio e sugli argomenti svolti a lezione. La prima parte dell’esame ha l’obiettivo di accertare la capacità dello studente a saper affrontare, negli aspetti essenziali, lo studio di un fenomenologia fluidodinamica attraverso tecniche sperimentali, presentando sia la fenomenologia fluidodinamica sia la catena di misura utilizzata per indagare quel tipo di flusso. La seconda parte dell’esame è focalizzata sulla verifica delle conoscenze acquisite circa gli argomenti presentati durante le lezioni in aula, richiedendo un approfondimento sulle modalità di funzionamento di specifiche tecniche di misura. Gli elaborati individuali delle attività di laboratorio, uno per ciascuna esercitazione, vanno caricati sul portale della didattica entro la settimana che precede la data dell'appello di settembre dell'anno accademico in corso, e comunque prima di sostenere l’esame.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.