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FISICA/ Per dominare la dinamica dei fluidi turbolenti ci vuole un “Ciclope”

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Il Long Pipe nel tunnel di CICLoPE  Il Long Pipe nel tunnel di CICLoPE

La particolarità del laboratorio CICLoPE sono le dimensioni. «Per riprodurre in laboratorio questo tipo di flussi con numero di Reynolds rilevante per le applicazioni, bisogna disporre di apparecchiature a grande scala: noi abbiamo un impianto unico al mondo, costituito da un tubo di un metro di diametro e lungo 110 metri. Ci sono altri laboratori che operano con alti numeri di Reynolds utilizzando altri sistemi (come al Cern, dove si utilizzano flussi criogenici che abbassano la viscosità); ma non riescono ad avere misure accurate perché le scale della turbolenza sono troppo piccole e ci vorrebbero strumenti di misura speciali. Nel nostro laboratorio possiamo invece utilizzare strumenti di misura standard che però ci danno misure assolutamente precise e accurate» Un altro fattore distintivo di CICLoPE è dato dalla precisione con la quale è stato realizzato il condotto, il Long Pipe, fatto in fibra di carbonio con finiture superficiali molto accurate e con tolleranze geometriche molto spinte; «ciò consente di far sviluppare il flusso nel modo più naturale possibile, evitando l’effetto di possibili disturbi. Anche la location del tunnel, sotto una montagna, fa sì che la transizione tra moto laminare e moto turbolento avvenga al riparo da qualsiasi disturbo o vibrazione».

Ciò è stato possibile perché il laboratorio ha utilizzato le infrastrutture disponibili nel sito del vecchio stabilimento della Caproni: c’erano le gallerie scavate sotto la montagna di fronte alla fabbrica e che sarebbero dovute servire per costruire aerei durante la guerra al riparo dai bombardamenti. Per lungo tempo le gallerie sono rimaste abbandonate poi sono state recuperate per questo progetto circa dieci anni fa e sono state date in comodato d’uso gratuito dall’Aeronautica Militare all’Università di Bologna, che poi ha potuto usufruire di fondi europei per la ristrutturazione e la costruzione del laboratorio.

«Qui si farà ricerca di base, seppur con un occhio alle applicazioni.Inizialmente andremo a realizzare un database delle misure di velocità in vari punti in vicinanza della parete, per ricostruire la dinamica turbolenta. Potremo così mettere a disposizione della comunità scientifica un set molto ampio di dati, ottenuti con una precisione estrema mai raggiunta finora, che servirà poi a mettere a punto modelli matematici in vista anche di possibili applicazioni ingegneristiche». Per i prossimi dieci anni quindi, le misure delle turbolenza passeranno da Predappio. «Si parla di almeno dieci anni di attività perché, anche se i computer e le simulazioni numeriche stanno facendo passi da gigante, non si prevede che entro questa decade si possano avere strumenti alternativi per studiare questi tipi di fenomeni. Ritengo però che il periodo utile potrà essere superiore e che queste strumentazioni saranno sempre efficaci per analisi del genere».



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