ZF1129A Unità didattica per lo studio del flusso d'aria – Attrezzatura per la formazione in fluidodinamica – Apparecchiatura didattica1. Introduzione all'apparecchiatura
1.1 Panoramica
L'aerodinamica è una branca della meccanica che studia le caratteristiche delle forze agenti su aeromobili o altri oggetti in moto relativo rispetto all'aria o ad altri gas, i regimi di flusso dei gas e le relative variazioni fisiche e chimiche.
Esistono due metodi di classificazione per l'aerodinamica: (1) In base all'intervallo di velocità del fluido o alla velocità di volo dell'aeromobile, l'aerodinamica si suddivide in aerodinamica a bassa velocità e aerodinamica ad alta velocità. Solitamente, la velocità di 400 km/h (valore prossimo a 0,3 Mach a livello del mare, pressione di 1 atm e temperatura di 288,15 K) funge da linea di demarcazione. Nell'aerodinamica a bassa velocità, il fluido gassoso può essere considerato incomprimibile e il flusso corrispondente è definito flusso incomprimibile. (2) A seconda che sia necessario considerare la viscosità del fluido gassoso nel flusso, l'aerodinamica si suddivide in aerodinamica ideale (o fluidodinamica dei gas ideali) e aerodinamica viscosa.
Il banco didattico per lo studio dei flussi d'aria ZF1129A è un dispositivo progettato per l'analisi dell'aerodinamica. Consente di studiare le teorie relative ai flussi viscosi e all'aerodinamica a bassa velocità. Il dispositivo è composto principalmente da due parti: l'unità principale, che genera il flusso d'aria ad alta velocità necessario per gli esperimenti, e il set di accessori, utilizzato per eseguire e verificare le diverse prove sperimentali.
1.2 Caratteristiche
(1) Il dispositivo adotta un design elettrico sicuro e garantisce un sistema di messa a terra eccellente e affidabile.
(2) È prevista una soluzione elettrica integrata che visualizza chiaramente i dati provenienti dai vari sensori su un display intelligente, facilitando l'elaborazione delle informazioni da parte dell'utente.
(3) Il dispositivo è corredato da numerosi accessori sperimentali, consentendo l'esecuzione di una vasta gamma di esperimenti.
(4) Grazie all'impiego di materiali resistenti alla corrosione e ad alta resistenza meccanica, l'apparecchiatura offre maggiore sicurezza e una vita utile prolungata.
2. Parametri tecnici
Alimentazione in ingresso: sistema trifase a cinque fili, 220 V, 50 Hz.
Dimensioni: 1530 mm × 780 mm × 1450 mm
Peso: <300 kg
Condizioni operative: temperatura ambiente da -10 °C a +40 °C; umidità relativa <85% (25 °C)
3. Elenco dei componenti e descrizione dettagliata
3.1 Unità principale
N. Nome
1 Foro di misurazione
2 Piano di fissaggio con scala regolabile
3 Uscita tubazione
4 Ventilatore a frequenza variabile
5 Generatore di fumo
6 Strumento di misurazione dello spostamento
7 Piastra di misurazione dello strato limite di velocità
8 Sezione sperimentale trasparente
9 Unità di controllo elettrico
10 Manometro differenziale a colonne idrauliche a più tubi
11 Tubo flessibile sperimentale di grande diametro
12 Tubo Venturi Modello A
13 Tubo Venturi Modello B
14 Modello di tubazione con diaframma a grande apertura
15 Tubo di Pitot trasversale
16 Tubo sperimentale trasparente con sezioni convergente, di gola e divergente
17 Modello di tubazione con diaframma a piccola apertura
18 Condotto sperimentale a sezione quadrata con curva ad angolo retto
19 Modulo sperimentale sulla dispersione del getto
3.2 Unità di alimentazione
N. Nome
1 Indicatore di alimentazione
2 Interruttore di arresto di emergenza
3 Pulsante di avvio
4 Manopola di regolazione velocità
5 Pulsante di arresto
6 Interfaccia di configurazione dell'inverter
7 Interruttore automatico (magnetotermico)
8 Presa industriale
9 Presa a sei fori
3.3 Elenco configurazione apparecchiatura
N. Nome Qtà
Componente 1 Ventilatore a frequenza variabile 1
Componente 2 Piano di fissaggio con scala regolabile 1
Componente 3 Strumento di misurazione dello spostamento 1
Componente 4 Piastra di misurazione dello strato limite di velocità 1
Componente 5 Manometro differenziale a colonne idrauliche a più tubi 1
Componente 6 Tubo Venturi Modello A 1
Componente 7 Tubo Venturi Modello B 1
Componente 8 Modello di tubazione con diaframma a grande apertura 1
Componente 9 Tubo di Pitot trasversale 1
Componente 10 Tubo sperimentale trasparente con sezioni convergente, di gola e divergente 1
Componente 11 Modello di tubazione con diaframma a piccola apertura 1
Componente 12 Condotto sperimentale a sezione quadrata con curva ad angolo retto 1
Componente 13 Modulo sperimentale sulla dispersione del getto 1
Componente 14 Interruttore automatico 1
Componente 15 Inverter 1
Componente 16 Presa a sei fori 1
3.4 Accessori
N. Nome Qtà
1 Olio per fumo 1
2 Generatore di fumo 1
3 Adattatore 1
4 Condotta sperimentale 1
5 Tubo flessibile sperimentale 1
6 Tubo di collegamento 4-6 mm 2
4. Elenco esperimenti
L'Esperimento 1 dimostra il funzionamento del controllo elettrico del flusso d'aria Esperimento 2: misurazione dello spessore dello strato limite di velocità mediante il banco di prova del flusso d'aria.
Esperimento 3: misurazione della differenza di pressione in diverse sezioni di tubazione mediante il banco di prova del flusso d'aria.
Esperimento 4: misurazione della differenza di pressione in tubi Venturi di diverso diametro mediante il banco di prova del flusso d'aria.
Esperimento 5: misurazione della differenza di pressione del flusso in corrispondenza di una curva mediante il banco di prova del flusso d'aria.
Esperimento 6: dimostrazione del principio di Bernoulli mediante il banco di prova del flusso d'aria.
Esperimento 7: misurazione della differenza di pressione con diversi diaframmi di misura mediante il banco di prova del flusso d'aria.
Esperimento 8: utilizzo del generatore di fumo e visualizzazione del profilo di flusso nel banco di prova del flusso d'aria.
