Ingegneria aeronautica - Aeronautical engineering

PROGRAMMA DEL CORSO DI AERODINAMICA SPERIMENTALE (Prof. G.P. Romano) 1. SISTEMI DI VISUALIZZAZIONE DI FLUSSI Comportamento di traccianti continui e discreti. Diffusione della luce: metodi ottici nella fluidodinamica sperimentale. Esempi di visualizzazioni di flussi. 2. SISTEMI DI MISURA AVANZATI Misure del campo di velocità: Anemometria basata su ultrasuoni. Tecniche del filo e del film caldo (HWA e HFA). Tecnica di anemometria LASER Doppler (LDA). Tecniche di analisi delle immagini: Particle Image Velocimetry e Particle Tracking Velocimetry (PIV e PTV). Algoritmi avanzati per l’elaborazione di immagini PIV. Metodologie di pre e post elaborazione delle immagini. Individuazione di strutture vorticose. 3. ANALISI DI SEGNALI FLUIDODINAMICI 3.1 Richiami di calcolo delle probabilità. 3.2 Momenti statistici. 3.3 Funzione di auto-correlazione. 3.4 Scale caratteristiche della turbolenza. 3.5 Trasformata di Fourier e funzione di densità spettrale. ESERCITAZIONI DI LABORATORIO 1) Signal and data processing 2) Multihole Pitot tubes 3) Drag and Lift on models 4) Ultrasound Anemometry (UA) 5) Laser Doppler Anemometry (LDA) 6) Particle Image Velocimetry (PIV) 7) Head losses in facilities 8) Boundary Layer measurements

Fluidodinamica di base: definizioni ed equazioni del moto; principali semplificazioni Aerodinamica di un profilo alare e di un'ala finita Nozioni di analisi statistica

Dispense del corso: disponibili sul sito ELEARNING2 (in English) Libri e articoli scientifici consigliati per il confronto e commento dei dati ottenuti

E' obbligatorio frequentare almeno una parte delle esercitazioni di laboratorio per poter accedere all'esame

Risultati di apprendimento previsti: conoscenza e capacità di utilizzare tecniche sperimentali avanzate in campo fluidodinamico e aerodinamico, con particolare riferimento alle tecniche ottiche non intrusive; conoscenza e capacità di utilizzare impianti di media e piccola scala (galleria del vento, apparati idrodinamici). Strumenti di accertamento: valutazione di report relativi alle attività svolte in laboratorio; sono previsti 5 report che contribuiscono ciascuno circa al 20% della valutazione finale; i report sono redatti dal gruppo di lavoro che svolge le esercitazioni di laboratorio. Metodi di accertamento: verifica delle capacità di descrivere compiutamente gli obiettivi di una esercitazione, le modalità di svolgimento, i risultati ottenuti comprensivi di valutazione degli errori di misura, il confronto con i risultati teorici, numerici o sperimentali riportati in bilbiografia. Criteri di valutazione: report con descrizione appena sufficiente, media, buona o ottima.

References: AA.VV., Handbook of Experimental Fluid Mechanics, Springer-Verlag, 2007 W. Merzkirch, Flow Visualization, Academic Press, 1987 F. Mayinger, Optical Measurements, Springer-Verlag, 1995 L.E. Drain, The LASER Doppler Technique, Wiley, 1980 J. Kompenhans & P. Raffel, PIV: a Practical Guide, Springer-Verlag, 2001 A.V. Oppenheim, R.W. Schafer, Elaborazione numerica dei segnali, Angeli, 1990 J.S. Bendat, A.G. Piersol, Random Data: Analysis and Measurement, Wiley, 1971 H. Tennekes, J.L. Lumley, A First Course in Turbulence, MIT Press, 1972 J.O. Hinze, Turbulence, McGraw-Hill, 1975

Il corso si compone di una parte svolta in aula, nella quale vengono richiamate le principali definizioni, le modalità di svolgimento di ciascuna esercitazione di laboratorio, i risultati attesi e i confronti possibili) e una parte interamente in laboratorio, nella quale gli studenti, suddivisi in gruppi, lavorano in prima persona sugli impianti e apparati di misura, ottenendo dati da confrontare con quanto presentato in aula e sulle schede del corso. Indicativamente la suddivisione tra le due parti è 30% e 70% rispettivamente. I risultati ottenuti vanno riportati in forma di tabelle e di grafici contenuti in relazioni tecniche specifiche, sviluppate e messe a punto dai gruppi di studenti in collaborazione con il docente.