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Misure sperimentali del flusso attorno ad un cilindro con tecnica P.I.V. ed analisi dei risultati

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2 1 La tecnica PIV (Particle Image Velocimetry) 1.1 Retroscena storico Gli esseri umani sono estremamente interessati all’osservazione della natura, dal momento che questa è sempre stata di fondamentale importanza per la loro sopravvivenza. In particolare i sensi degli uomini, come quelli degli animali sono specificamente atti a riconoscere immediatamente tutto ciò che si muove, poichè in molti casi può essere fonte di pericolo. Si può facilmente immaginare come l’osservazione di oggetti in movimento abbia anzitutto stimolato semplici esperimenti con condizioni e strumenti facilmente reperibili in natura. Oggi, lo stesso comportamento primitivo riappare evidente quando un bambino getta piccoli ramoscelli da un ponte in un fiume e li osserva scorrere a valle galleggiando. Persino questo semplice esperimento gli permette di fare una stima approssimativa della velocità dell’acqua corrente e di cercare strutture caratteristiche nel flusso, come vortici, scie dietro ad ostacoli nel fiume, cascate e così via. Ad ogni modo, con tali strumenti sperimentali, la descrizione delle proprietà del flusso è ristretta a caratteristiche qualitative. Tuttavia un geniale artista ed osservatore attento della natura come Leonardo Da Vinci fu in grado di realizzare disegni molto dettagliati delle strutture entro un flusso di acqua tramite semplice osservazione. Un grande passo avanti nella ricerca sui flussi fu fatto dopo che diventò possibile sostituire tali osservazioni passive della natura con esperimenti attentamente pianificati allo scopo di estrarre informazioni sul flusso utilizzando tecniche di visualizzazione. Un ben noto promotore di tali procedure fu Ludwig Prandtl, uno dei principali rappresentanti della meccanica dei fluidi che all’inizio del secolo scorso progettò ed utilizzò tecniche di visualizzazione in un tunnel d’ acqua per studiare alcuni aspetti dei flussi separati non stazionari, dietro ad ali e ad altri oggetti. Il tunnel di Prandtl comprende due canali, uno superiore a pelo libero e l’altro sottostante e separato dal primo da una parete orizzontale. Il flusso è azionato manualmente facendo girare una ruota con pale, nel canale superiore. L’acqua dal canale superiore, dove il flusso può essere osservato, ricircola giù attraverso il canale inferiore chiuso e da questo torna nel canale superiore. Modelli bidimensionali come cilindri, prismi e ali possono essere facilmente montati verticalmente nel canale superiore, spuntando così sopra il livello dell’acqua.

Anteprima della Tesi di Stefano Fabbri

Anteprima della tesi: Misure sperimentali del flusso attorno ad un cilindro con tecnica P.I.V. ed analisi dei risultati, Pagina 2

Tesi di Laurea

Facoltà: Ingegneria

Autore: Stefano Fabbri Contatta »

Composta da 258 pagine.

 

Questa tesi ha raggiunto 2621 click dal 23/06/2004.

 

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Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.