dipartimento di idraulica, trasporti ed infrastrutture civili … · 2007-03-27 · politecnico di...

Politecnico di TorinoPolitecnico di TorinoDipartimento di Idraulica,Dipartimento di Idraulica,

Trasporti ed Infrastrutture CiviliTrasporti ed Infrastrutture Civili

11

Riproduzione di un disegno di Giorgio Bidone sul Risalto IdrauliRiproduzione di un disegno di Giorgio Bidone sul Risalto Idraulicoco

LABORATORIO DI IDRAULICALABORATORIO DI IDRAULICA““GIORGIO BIDONEGIORGIO BIDONE””

POLITECNICO DI TORINOPOLITECNICO DI TORINODipartimento di Idraulica, Trasporti ed Infrastrutture CiviliDipartimento di Idraulica, Trasporti ed Infrastrutture Civili

Laboratorio di Idraulica Laboratorio di Idraulica ““G.G. BIDONEBIDONE””

22

Il Il ““Laboratorio di Idraulica Laboratorio di Idraulica G.G. BidoneBidone”” del del Dipartimento di Dipartimento di Idraulica Trasporti e Infrastrutture Civili della Prima FacoltIdraulica Trasporti e Infrastrutture Civili della Prima Facoltàà di di Ingegneria del Politecnico di TorinoIngegneria del Politecnico di Torino èè un laboratorio un laboratorio sperimentale a supporto degli studi teorici e applicativi sperimentale a supporto degli studi teorici e applicativi delldell’’Idraulica.Idraulica.LL’’idraulica, infatti, idraulica, infatti, èè una disciplina teoricauna disciplina teorica--sperimentale che sperimentale che utilizzando i fondamenti della fisicautilizzando i fondamenti della fisica--matematica studia i matematica studia i liquidi nel loro stato di quiete e di moto. Riconosciute le liquidi nel loro stato di quiete e di moto. Riconosciute le grandezze e i parametri da cui dipende il generico grandezze e i parametri da cui dipende il generico fenomenofenomeno, , studia i legami esistenti trastudia i legami esistenti tra essi per addivenire a per addivenire a relazioni analitiche in grado di descriverlo, utilizzabili relazioni analitiche in grado di descriverlo, utilizzabili successivamente per risolvere i problemi applicativi proposti successivamente per risolvere i problemi applicativi proposti dalla pratica ingegneristica. dalla pratica ingegneristica. Il laboratorio di idraulica Il laboratorio di idraulica èè presente nei tre percorsi formativi presente nei tre percorsi formativi previsti dallprevisti dall’’Ateneo (lauree e lauree magistrali, dottorato di Ateneo (lauree e lauree magistrali, dottorato di ricerca, master).ricerca, master).



33

Il Il Laboratorio di IdraulicaLaboratorio di Idraulica èè suddiviso in tre sezioni: suddiviso in tre sezioni:

la la primaprima ospita le ospita le apparecchiature didatticheapparecchiature didattiche con le quali vengono con le quali vengono proposte agli studenti le riproduzioni di importanti fenomeni idproposte agli studenti le riproduzioni di importanti fenomeni idrodinamici, rodinamici, utili sia per migliorare la comprensione degli stessi, sia per utili sia per migliorare la comprensione degli stessi, sia per facilitare le facilitare le lezioni durante le quali tali fenomenologie vengono analizzate alezioni durante le quali tali fenomenologie vengono analizzate attraverso ttraverso opportune schematizzazioni e la successiva trattazione analiticaopportune schematizzazioni e la successiva trattazione analitica;;

la la secondaseconda èè dedicata alla dedicata alla ricerca di basericerca di base; questa ospita le ; questa ospita le apparecchiature utili per lo studio di specifiche fenomenologie apparecchiature utili per lo studio di specifiche fenomenologie idrodinamiche. Come tale in essa sono presenti alcune installaziidrodinamiche. Come tale in essa sono presenti alcune installazioni fisse oni fisse insieme a apparecchiature che di volta in volta vengono appositainsieme a apparecchiature che di volta in volta vengono appositamente mente costruite allo scopo. In particolare sono in corso ricerche rigucostruite allo scopo. In particolare sono in corso ricerche riguardanti la ardanti la meccanica dei fluidi meccanica dei fluidi newtonianinewtoniani e non e non newtonianinewtoniani, la turbolenza, , la turbolenza, ll’’interazione interazione fluidofluido--strutturastruttura, la dinamica fluviale, il trasporto solido, tra cui , la dinamica fluviale, il trasporto solido, tra cui quello a forte concentrazione tipico delle colate detritiche.quello a forte concentrazione tipico delle colate detritiche.

la la terzaterza èè riservata allo riservata allo sviluppo di ricerche applicatesviluppo di ricerche applicate ed ospita i cosiddetti ed ospita i cosiddetti ““modelli fisicimodelli fisici”” ovvero le riproduzioni in scala ridotta di opere o macchinari ovvero le riproduzioni in scala ridotta di opere o macchinari costruiti o da costruire per i quali si intende verificare la bucostruiti o da costruire per i quali si intende verificare la buona funzionalitona funzionalitààidrodinamica.idrodinamica.



44



55

Andamento dei carichi piezometrici e totali di corrente in pressAndamento dei carichi piezometrici e totali di corrente in pressione ione in moto permanentein moto permanente



66

Esperienza di Esperienza di ReynoldsReynolds per la riproduzione del moto LAMINARE e TURBOLENTOper la riproduzione del moto LAMINARE e TURBOLENTO



77

Esperienza di Esperienza di ReynoldsReynoldsTraiettoria delle particelle fluide al crescere del Numero di Traiettoria delle particelle fluide al crescere del Numero di ReynoldsReynolds

Passaggio da moto LAMINARE a TURBOLENTOPassaggio da moto LAMINARE a TURBOLENTO

11

22

33

44



88

Condotta in depressioneCondotta in depressione



99

Condotta in depressioneCondotta in depressione



1010

Efflusso da luce sul fondo di un serbatoioEfflusso da luce sul fondo di un serbatoio



1111

CavitazioneCavitazione



1212

Deflusso a bocca piena da un tubo addizionale esterno ad un serbDeflusso a bocca piena da un tubo addizionale esterno ad un serbatoioatoio



1313

Girante di turbina Girante di turbina PeltonPelton



1414

Distributore e girante di turbina Distributore e girante di turbina FrancisFrancis



1515

Distributore e Girante di Distributore e Girante di turbina turbina KaplanKaplan



1616



1717

Canale per lo Canale per lo studio della studio della

zone iporeichezone iporeiche



1818

Canale per lo Canale per lo studio della studio della

turbolenza in turbolenza in presenza di presenza di vegetazionevegetazione



1919

Modello di deflusso su MacroscabrezzeModello di deflusso su Macroscabrezze

Regime IIRegime IIQ = 13 l/sQ = 13 l/sΔΔ= 2 cm= 2 cm

d = 20 cmd = 20 cm



2020

Regime IIRegime IIQ = 7 l/sQ = 7 l/sΔΔ= 2 cm= 2 cm

d = 40 cmd = 40 cm

Modello di deflusso su MacroscabrezzeModello di deflusso su Macroscabrezze



2121

Generatore di onde su canale per lo studio dei MOTI ONDOSIGeneratore di onde su canale per lo studio dei MOTI ONDOSI

Laboratorio di IdraulicaLaboratorio di Idraulica““G.G. BIDONEBIDONE””

POLI

TEC

NIC

O D

I TO

RIN

OPO

LITE

CN

ICO

DI T

OR

INO

Dip

artim

ento

di I

drau

lica,

Dip

artim

ento

di I

drau

lica,

Tras

port

i ed

Infr

astr

uttu

re C

ivili

Tras

port

i ed

Infr

astr

uttu

re C

ivili

2222

Canale per lo Canale per lo studio delle studio delle

forme fluviali; forme fluviali; nella fattispecie nella fattispecie èèrappresentato il rappresentato il

caso dei MEANDRIcaso dei MEANDRI



2323

Modello di erosione attorno alle pile dei ponti Modello di erosione attorno alle pile dei ponti



2424

Modello di erosione attorno alle pile dei ponti Modello di erosione attorno alle pile dei ponti



2525

Modello di rottura per sormonto di dighe in terra / arginatureModello di rottura per sormonto di dighe in terra / arginature

Manufatto Manufatto di materiale di materiale incoerente incoerente omogeneoomogeneo

(sabbia)(sabbia)

Manufatto Manufatto di materiale di materiale incoerente incoerente

assortitoassortito(sabbia e (sabbia e

ghiaia) ghiaia)

Deposito sul paramento di valle durante la formazione del canaleDeposito sul paramento di valle durante la formazione del canale della breccia della breccia Erosione della breccia e crollo delle spondeErosione della breccia e crollo delle sponde

Il canale della breccia raggiunge il piede di valle del provinoIl canale della breccia raggiunge il piede di valle del provino Fenomenologia tipica della colata di detritiFenomenologia tipica della colata di detriti



2626

Modello di rottura per sormonto di dighe in terra / arginatureModello di rottura per sormonto di dighe in terra / arginature

Formazione del canale lungo il paramento di valleFormazione del canale lungo il paramento di valle Erosione della breccia e crollo delle spondeErosione della breccia e crollo delle sponde

Formazione di numerose piccole brecce ai piedi del manufattoFormazione di numerose piccole brecce ai piedi del manufatto Configurazione a pettine tipica dei materiali coesiviConfigurazione a pettine tipica dei materiali coesivi

Manufatto Manufatto di materiale di materiale incoerente incoerente

assortitoassortito(sabbia e (sabbia e polvere di polvere di marmo)marmo)

Manufatto di Manufatto di materiale materiale

incoerente incoerente con con

componente componente coesivacoesiva

(sabbia e (sabbia e argilla) argilla)



2727

Modello di Griglia per lModello di Griglia per l’’arresto delle colate detritichearresto delle colate detritiche



2828

Modello di Griglia per lModello di Griglia per l’’arresto delle colate detritichearresto delle colate detritiche



2929



3030

Modello di opere di scarico dellModello di opere di scarico dell’’impianto idroelettrico di impianto idroelettrico di QuincinettoQuincinetto



3131

Modello del Nodo Idraulico di IvreaModello del Nodo Idraulico di Ivrea



3232

Studio dellStudio dell’’idrodinamica dei deflussi di piena nel Fiume Po, in Comune di idrodinamica dei deflussi di piena nel Fiume Po, in Comune di Casale Monferrato, nel tratto a valle del ponte FS. Casale Monferrato, nel tratto a valle del ponte FS. Loc.Loc. Nuova CasaleNuova Casale



3333

Studio dellStudio dell’’idrodinamica dei deflussi di piena nel Fiume Po, in Comune di idrodinamica dei deflussi di piena nel Fiume Po, in Comune di Casale Monferrato, nel tratto a valle del ponte FS. Casale Monferrato, nel tratto a valle del ponte FS. Loc.Loc. Nuova CasaleNuova Casale



3434

DISPOSITIVO DISSIPATORE DISPOSITIVO DISSIPATORE -- Costituito di 10 travi a sezione Costituito di 10 travi a sezione quadrata L = 1.20 m, poste ad interasse di 6 mquadrata L = 1.20 m, poste ad interasse di 6 m

DIGA SUL TORRENTE INGAGNADIGA SUL TORRENTE INGAGNA



3535

Andamento della corrente nella vasca di dissipazione nel tratto Andamento della corrente nella vasca di dissipazione nel tratto iniziale del Torrente Ingagna iniziale del Torrente Ingagna -- QQrealereale = 450 m= 450 m33/s/s –– senza dissipatoresenza dissipatore




3636

Andamento della corrente nella vasca di dissipazione nel tratto Andamento della corrente nella vasca di dissipazione nel tratto iniziale del Torrente Ingagna iniziale del Torrente Ingagna -- QQrealereale = 450 m= 450 m33/s/s –– con dissipatorecon dissipatore



POLI

TEC

NIC

O D

I TO

RIN

OPO

LITE

CN

ICO

DI T

OR

INO

Dip

artim

ento

di I

drau

lica,

Dip

artim

ento

di I

drau

lica,

Tras

port

i ed

Infr

astr

uttu

re C

ivili

Tras

port

i ed

Infr

astr

uttu

re C

ivili

3737

Originale della DIGA Originale della DIGA sul Torrente sul Torrente IngagnaIngagna



3838

Modello di Griglia di derivazione Modello di Griglia di derivazione SubSub--orizzontaleorizzontale


POLI

TEC

NIC

O D

I TO

RIN

OPO

LITE

CN

ICO

DI T

OR

INO

Dip

artim

ento

di I

drau

lica,

Dip

artim

ento

di I

drau

lica,

Tras

port

i ed

Infr

astr

uttu

re C

ivili

Tras

port

i ed

Infr

astr

uttu

re C

ivili

3939

Modello diModello diGriglia diGriglia di

derivazionederivazioneSubSub--orizzontaleorizzontale



4040

Modello di Griglia di derivazione Modello di Griglia di derivazione SubSub--orizzontaleorizzontale



4141

Originale di Griglia di derivazione Originale di Griglia di derivazione SubSub--orizzontaleorizzontale



4242

Accanto al Laboratorio sperimentale trova posto un Accanto al Laboratorio sperimentale trova posto un Laboratorio Laboratorio numericonumerico in cui vengono ricostruiti con appositi modelli in cui vengono ricostruiti con appositi modelli matematicomatematico--numerici lnumerici l’’idrodinamica dei corsi didrodinamica dei corsi d’’acqua naturali, le acqua naturali, le conseguenti forme fluviali, i flussi idrici fiumeconseguenti forme fluviali, i flussi idrici fiume--falde, lfalde, l’’influenza che influenza che ll’’oscillazione dei livelli idrici delle acque defluenti ha oscillazione dei livelli idrici delle acque defluenti ha sullsull’’accrescimento della vegetazione riparia, la diffusione di accrescimento della vegetazione riparia, la diffusione di inquinanti ecc. inquinanti ecc.

Per completezza di informazione, Per completezza di informazione, èè doveroso segnalare che il doveroso segnalare che il DITIC, di cui il DITIC, di cui il ““Laboratorio di Idraulica Laboratorio di Idraulica G.G. BidoneBidone”” fa parte, fa parte, èè una una struttura che si occupa di tutto ciò che concerne struttura che si occupa di tutto ciò che concerne ll’’idraulicaidraulica(meccanica dei fluidi, idraulica fluviale, ambientale, dei mezzi(meccanica dei fluidi, idraulica fluviale, ambientale, dei mezziporosi, marittima, idrologia, risorse idriche, costruzioni idrauporosi, marittima, idrologia, risorse idriche, costruzioni idrauliche e in liche e in particolare di dighe, traverse, acquedotti, fognature, opere particolare di dighe, traverse, acquedotti, fognature, opere portuali, impianti irrigui, ecc.) portuali, impianti irrigui, ecc.) le strade, ferrovie ed aeroportile strade, ferrovie ed aeroporti (sia nei (sia nei riguardi dei criteri progettuali sia per i materiali impiegati priguardi dei criteri progettuali sia per i materiali impiegati per la loro er la loro costruzione) ed costruzione) ed i trasportii trasporti (trasporto di merci e passeggeri, sicurezza (trasporto di merci e passeggeri, sicurezza e impatto ambientale ecc.).e impatto ambientale ecc.).



4343

Stante lStante l’’ampio spettro di settori ingegneristici presenti, il DITIC ampio spettro di settori ingegneristici presenti, il DITIC èèorganizzato in quattro aree culturali:organizzato in quattro aree culturali:

1)1) IdraulicaIdraulica

2)2) Costruzioni Idrauliche e IdrologiaCostruzioni Idrauliche e Idrologia

3)3) TrasportiTrasporti

4)4) StradeStrade

Per ciascuna di esse sono presenti appositi laboratori di ricercPer ciascuna di esse sono presenti appositi laboratori di ricerca.a.

Pertanto accanto al suddetto laboratorio di Idraulica trovano Pertanto accanto al suddetto laboratorio di Idraulica trovano posto un posto un centro meteorologicocentro meteorologico, un , un laboratorio per lo studio dei laboratorio per lo studio dei materialimateriali impiegati nella costruzione delle strade ferrovie e impiegati nella costruzione delle strade ferrovie e aeroporti, e uno di aeroporti, e uno di trasportitrasporti in cui vengono studiati i materiali in cui vengono studiati i materiali impiegati nelle relative infrastrutture.impiegati nelle relative infrastrutture.

dipartimento di idraulica, trasporti ed infrastrutture civili … · 2007-03-27 · politecnico di...

Documents