martedì 7 novembre 2017

Gli elementi del Vento

Per descrivere vari elementi che compongono la riproduzione di vento artificiale, ci concentreremo su un utilizzo particolare di questa tecnologia, ovvero l'aria e gli elementi utilizzati per ricreare le "Gallerie del Vento".


Galleria del vento

Sono qui elencati i principali componenti di una Galleria del Vento:

-Convergente

Il convergente serve per ridurre la sezione e fare aumentare la velocità del fluido riducendo contemporaneamente il livello di turbolenza e lo spessore degli strati limite sulle pareti.

-Camera di prova

Camera di prova
È il luogo dove viene messo l'oggetto da provare oppure dove vengono effettuate le misure sul flusso. È di fondamentale importanza riprodurre il più possibile le condizioni reali in cui si trova a lavorare l'oggetto della prova, è importante anche avere un flusso perfettamente noto in termini di livello di turbolenza, di temperatura, di umidità e di tutte le altre variabili che determinano le caratteristiche del flusso.
La camera di prova è il punto dove il flusso si trova a velocità maggiore e cioè quella massima di progetto della galleria. Questo fenomeno è in pratica l'effetto delle pareti della camera di prova sulle linee di flusso e sulla velocità del fluido nelle vicinanze dell'oggetto da provare.

-Divergente

Apertura della camera
È la componente che si trova dopo la camera di prova, immaginando di seguire l'andamento del flusso nella galleria. Ha diversi compiti: la prima è far diminuire la velocità aumentando la sezione, la seconda funzione dell'allargamento della sezione è puramente funzionale al ricongiungimento del condotto al convergente nelle gallerie a ciclo chiuso. Il rallentamento del fluido dopo la camera di prova è fondamentale perché posizionando il motore, e quindi il ventilatore o l'elica in un punto a bassa velocità, è possibile installare un motore meno potente e quindi meno costoso e più piccolo.


-Curve

Servono per poter far cambiare direzione al flusso, sono composte da un condotto ad angolo opportunamente smussato e da vari profili alari disposti a schiera che hanno il compito di facilitare il flusso a curvare. Le curve per loro natura tendono a introdurre della vorticità assiale che però può essere minimizzata con l'uso di appositi dispositivi e conformazioni delle curve stesse.

-Motore e ventilatore

Per sopperire alle perdite di carico o pressione
che il fluido subisce lungo tutto il tragitto della galleria del vento, è necessario introdurre nel fluido una certa quantità di energia ogni secondo. È necessario quindi dotare la galleria del vento di un ventilatore comandato da un motore. Il ventilatore o i ventilatori sono composti da uno o una serie di eliche coassiali oppure affiancate; nelle gallerie supersoniche le eliche sono dei veri e propri compressori assiali o centrifughi; essi hanno il compito principale di trasferire l'energia cinetica fornita dal motore, al fluido sotto forma di energia di pressione. Il ventilatore è posto a valle della camera di prova in una zona con una sezione elevata per ridurre la potenza necessaria da fornire.                                                        
Esso deve inoltre essere messo più lontano possibile dall'ingresso della camera di prova secondo il percorso che deve fare il fluido, quindi l'ideale sarebbe quello di metterlo appena dietro il modello.

-Honeycomb

L'honeycomb è composto da una serie di tubicini disposti coassialmente al condotto nel quale si trovano e sono incollati l'uno all'altro a formare strutture, generalmente esagonali (simili ai nidi d'ape, da cui il nome), che ricoprono l'intera area della sezione dove sono posti. Il compito dell'honeycomb è quello di eliminare le componenti di velocità del flusso normali alle pareti e indirizzare il flusso unicamente e il più possibile in direzione dell'asse del condotto.

-Reti

Le reti hanno il compito di spezzare le strutture vorticose di grande scala e convertirle in strutture vorticose più piccole e più uniformi, si rende così il profilo di velocità più uniforme.

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