PROCEDURA DELLA MISURA

Una volta raggiunte le condizioni di flusso desiderate, la sperimentazione in galleria del vento procede con la misurazione degli effetti indotti dal vento incidente sull'oggetto di interesse. Quest'ultimo viene realizzato in scala opportuna in modo tale da soddisfare le condizioni di similitudine geometrica imposte dal flusso generato. La riproduzione in scala riguarda, oltre l'oggetto direttamente investito dall'azione del vento, anche le altre costruzioni o ostacoli presenti nelle immediate vicinanze dello stesso, in modo da riprodurre correttamente le condizioni "locali" di flusso nella zona di interesse.

Limitando l'attenzione alle prove su modelli "rigidi", le misurazioni che vengono effettuate sono generalmente volte alla caratterizzazione delle azioni globali sulla struttura o alla valutazione delle azioni locali, valutate in campo dinamico, attraverso la misurazione della pressione istantanea in più punti della struttura. La descrizione del campo di pressione, che si genera sulla struttura a causa del flusso incidente, avviene attraverso la misurazione simultanea in campo dinamico delle pressioni agenti su un elevato numero di punti sulla superficie del modello.

In ognuno dei punti di misura, viene effettuato un piccolo foro (delle dimensioni di alcuni decimi di millimetro) che viene collegato, tramite un collegamento di tipo pneumatico (piccoli tubi di materiale plastico, con una dimensione del diametro dell'ordine di grandezza di 1¸2 mm) a dei trasduttori di pressione, ovvero dispositivi in grado di trasformare le pressione in segnali elettrici. I trasduttori di pressione attualmente utilizzati sono di tipo "piezoelettrico" e hanno dimensioni estremamente contenute, tanto che possono essere disposti in un numero elevato all'interno dello stesso modello. Inoltre, tali dispositivi elettronici, consentono l'acquisizione simultanea di più segnali ad una elevata frequenza di campionamento (fino a circa 1 kHz), permettendo quindi una accurata descrizione del campo di pressione sulla struttura.

NecessitÁ di frequenze di acquisizione elevate

La necessità di frequenze di acquisizione elevate è conseguenza di uno dei criteri di similitudine: fenomeni che, in scala reale, manifestano frequenze al massimo pari a una decina di Hz, vengono riprodotti in galleria del vento ad una frequenza che risulta amplificata, e quindi possono facilmente raggiungere alcune centinaia di Hz. Tale aspetto induce, inoltre, un secondo problema: il collegamento pneumatico è effettuato attraverso tubicini in materiale plastico che si comportano, nei confronti della pressione, come dei veri e propri "sistemi dinamici", ossia tendendo ad amplificare (o de-amplificare) alcune delle frequenze ed a provocare delle distorsioni nelle fasi dei vari segnali.

Tale inconveniente viene superato mantenendo le lunghezze dei collegamenti le più limitate possibili (per cui l'utilizzazione dei trasduttori miniaturizzati si dimostra particolarmente utile), ma generalmente troppo piccole rispetto alle dimensioni dei modelli che vengono disposti in galleria. Di conseguenza, occorre opportunamente "calibrare" i collegamenti, in modo da ottenere, nell'ambito delle frequenze che prevedibilmente devono essere misurate, un elemento la cui risposta dinamica sia la più "piatta" possibile e che non introduca sensibili distorsioni di fase. I collegamenti pneumatici vengono quindi ottimizzati attraverso l'introduzione di opportuni dispositivi in modo da raggiungere tale obiettivo.