Nel presente lavoro si studiano gli effetti della superficie libera sui movimenti di una sfera investita da una corrente fluida stazionaria e uniforme. La sfera è caratterizzata da un basso valore del parametro combinato massa-smorzamento (m*ζ=0.005) ed è libera di muoversi sia nella direzione principale della corrente sia in quella trasversale. In tutti gli esperimenti il coefficiente di bloccaggio γb (rapporto tra la superficie frontale del corpo e la sezione trasversale della corrente) viene mantenuto costante, mentre la sfera viene posizionata a diverse distanze dalla superficie libera. Gli spostamenti nella direzione della corrente e in quella trasversale sono stati misurati contemporaneamente attraverso una telecamera ad alta risoluzione che ha permesso la ricostruzione bidimensionale delle traiettorie e l’analisi in frequenza del segnale. I risultati sottolineano un cambiamento della risposta dinamica della sfera all’aumentare della velocità media della corrente e all’avvicinarsi del corpo alla superficie libera.

Analisi dell’influenza della superficie libera sulle vibrazioni di una sfera investita da una corrente stazionaria ed uniforme

VOLPE PLANTAMURA, ANTONIO;MIRAUDA, DOMENICA;
2010

Abstract

Nel presente lavoro si studiano gli effetti della superficie libera sui movimenti di una sfera investita da una corrente fluida stazionaria e uniforme. La sfera è caratterizzata da un basso valore del parametro combinato massa-smorzamento (m*ζ=0.005) ed è libera di muoversi sia nella direzione principale della corrente sia in quella trasversale. In tutti gli esperimenti il coefficiente di bloccaggio γb (rapporto tra la superficie frontale del corpo e la sezione trasversale della corrente) viene mantenuto costante, mentre la sfera viene posizionata a diverse distanze dalla superficie libera. Gli spostamenti nella direzione della corrente e in quella trasversale sono stati misurati contemporaneamente attraverso una telecamera ad alta risoluzione che ha permesso la ricostruzione bidimensionale delle traiettorie e l’analisi in frequenza del segnale. I risultati sottolineano un cambiamento della risposta dinamica della sfera all’aumentare della velocità media della corrente e all’avvicinarsi del corpo alla superficie libera.
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