Programma

PROGRAMMA DEL CORSO

1. Richiami di meccanica dei fluidi. Statica dei fluidi; cinematica dei fluidi; equazioni di governo della fluidodinamica (conservazione della massa, conservazione della quantità di moto, conservazione dell’energia).

2. Elementi di progettazione di prove sperimentali in laboratorio su modelli in scala
• Richiami di teoria della similitudine (teorema di Buckingham ed analisi dimensionale, gruppi adimensionali significativi in applicazioni idrodinamiche, similitudine dinamica e similitudine distorta).
• Dimensionamento di modelli sperimentali idrodinamici
• Stima di tempi e costi dell’attività sperimentale

3. Impianti idrodinamici per prove su modelli fisici:
• Bacini idrodinamici (Bacini rettilinei, bacini oceanici, bacini circolari, bacini depressurizzati, ice towing tank)
• Impianti di circolazione (canalette idrauliche, canali di circolazione, tunnel idrodinamici, tunnel di cavitazione, tunnel di erosione)
• Impianti per lo studio di problemi di impatto
• Sistemi ondogeni e spiagge;

4. Fondamenti di misure e strumentazione per prove su modelli fisici in impianti idrodinamici
• Misure di forza (descrizione, principio di funzionamento, progettazione delle bilance);
• Misure di portata (venturimetro, rotametro);
• Misure di pressione (sensori per la misura delle pressioni, sonde per la misura della pressione statica e dinamica, idrofoni);
• Misura degli atti di moto di corpi galleggianti;
• Misure velocimetriche (tubo di pitot, film caldo, velocimetria Laser-Doppler, tecniche PIV e PTV planari e volumetriche)
• Tecniche di visualizzazione e fotogrammetria in applicazioni idrodinamiche;
• Misure di sforzi e deformazioni (tecniche estensimetriche, misure di campi di deformazione mediante correlazione digitale di immagini);

5. Prove sperimentali su modelli fisici per applicazioni di ingegneria del mare
• Prove per la misura di spinta e resistenza;
• Misura di prestazioni di propulsori marini e sistemi per la generazione dell’energia dal mare;
• Misure di tenuta a mare di mezzi marini e strutture offshore;
• Misure di manovrabilità su modelli autopropulsi e vincolati;
• Misure di impatto;
• Misure di campi velocimetrici;
• Misure del campo di moto ondoso;
• Misure di cavitazione e di erosione;
• Misure di rumore, pressioni indotte e vibrazioni;
• Misura dei moti e dei carichi con modelli rigidi e segmentati;

6. Acquisizione, elaborazione e rappresentazione dei dati sperimentali
• Metodologie per l’acquisizione digitale di segnali sperimentali. Aliasing, Teorema del campionamento, condizione di Nyquist. Scelta del tempo di acquisizione
• Richiami di analisi dei segnali: classificazione dei segnali, analisi statistica classica (distribuzioni di probabilità, momenti statistici, medie temporali e medie d’insieme), analisi in frequenza (cenni sulla trasformata di Fourier e spettri di potenza).

7. Progettazione e realizzazione di un esperimento di ingegneria del mare presso gli impianti dell’INM (attività svolta in gruppi di max 10 persone).
o Presentazione del problema;
o Modellizzazione e analisi dimensionale del problema;
o Progettazione dell’attività sperimentale (scelta dell’impianto, scelta della tecnica di misura e del set up sperimentale, definizione della matrice di prova e dei parametri di acquisizione, stima dei costi)
o Realizzazione dell’attività sperimentale (campagna di misura, elaborazione dei dati)
o Rappresentazione dei risultati e report tecnico