Tesi di dottorato

Scopo di questo lavoro è l'allestimento e l'analisi fluidodinamica della camera di prova della galleria del vento ambientale, recentemente progettata e costruita presso l'Università Politecnica delle Marche, nell' ottica di determinare le capacità della struttura di condurre studi di aerodinamica su modelli tridimensionali a fini energetico-ambientali.

Durante questo lavoro, sono state condotte caratterizzazioni anemometriche complete della sezione di prova equipaggiata con diverse combinazioni di promotori di turbolenza, generatori di vortici, spires e barriere. In queste prove sono state misurate distribuzioni e

profili di velocità e turbolenza mediante un sistema anemometrico a filo caldo Dantec a temperatura costante. I risultati hanno mostrato l'adeguatezza della struttura alla simulazione dello strato limite atmosferico (ABL), in diverse condizioni di rugosità del terreno. Inoltre sono state condotte misure della distribuzione di pressione sulla superficie di due modelli in scala 1/20 ed 1/50 del Texas Tech Building (TTB), al fine di testare le capacità della struttura nel condurre test su edifici con scarsa elevazione.

Il Texas Tech Building è una costruzione posta presso il Wind Enigineering Research Field Laboratory della Texas Tech University dotata di prese pressione; esso rappresenta, perciò, un test-case per gallerie del vento ambientali largamente utilizzato. Le distribuzioni di pressione sono state misurate per 6 differenti angoli di attacco del vento,

per entrambi i modelli ed in due diverse condizioni di strato limite atmosferico, mediante Electronic Pressure Scanner (E.5.P.). La velocità di flusso indisturbato è stata mantenuta a 10 . I risultati hanno mostrato un accordo con i dati sperimentali e numerici disponibili per il TTB. E' stato inoltre mostrato che l'effetto della tipologia di strato limite incidente sulle distribuzioni di pressione è trascurabile, mentre esiste un'influenza marcata del fattore di scala. Sono state eseguite visualizzazioni di flusso, sul modello in scala 1/50, con la tecnica dei mini-tuft, per determinare la configurazione delle stream-lines sulla superficie del modello ai vari angoli d'attacco. Esse hanno confermato qualitativamente i risultati delle prove di pressione.

Per completare l'analisi della camera di prova è stato progettato e costruito un nuovo sistema di movimentazione a tre assi per la sonda anemometrica. Test sul suo effetto sulla qualità del flusso hanno confermato che l'effetto di bloccaggio è trascurabile e che si registra solo una lieve variazione dei parametri di ABL alla quota del modello. Il suo inserimento all'interno della camera di prova permette di compiere indagini anemometriche attorno ad oggetti tridimensionali.

In particolare, misure anemometriche con il nuovo sistema di movimentazione, saranno condotte sul modello orografico di un sito della Regione Marche, al fine di valutarne le potenzialità eoliche. Il modello in scala 1/6700 è già stato costruito e sono in fase di svolgimento i primi test sperimentali.