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1 Politecnico di Torino 1 Dipartimento di Ingegneria dell'ambiente, del Territorio e delle Infrastrutture LABORATORIO DI IDRAULICA GIORGIO Riproduzione di un disegno di Giorgio Bidone sul Risalto Idraulico

2 Laboratorio di Idraulica G. POLITECNICO DI TORINO 2 Il Laboratorio di Idraulica "G. Bidone del Dipartimento di Ingegneria dell'ambiente, del Territorio e delle Infrastrutture della Prima Facoltà di Ingegneria del Politecnico di Torino è un laboratorio sperimentale a supporto degli studi teorici e applicativi dell Idraulica. L'Idraulica, infatti, è una disciplina teorico-sperimentale che utilizzando i fondamenti della fisica-matementica studia i liquidi nel loro stato di quiete e di moto. Riconosciute le grandezze e i parametri da cui dipende il generico fenomeno, studia i legami esistenti tra essi per addivenire a relazioni analitiche in grado di descriverlo, utilizzabili successivamente per risolvere i problemi applicativi proposti dalla pratica ingegneristica. ll Laboratorio di Idraulica è presente nei tre percorsi formativi previsti dall Ateneo (lauree e lauree magistrali, dottorato di ricerca, master).

3 3 Il Laboratorio di Idraulica è suddiviso in tre sezioni: la prima ospita le apparecchiature didattiche con le quali vengono proposte agli studenti le riproduzioni di importanti fenomeni idrodinamici, utili sia per migliorare la comprensione degli stessi, sia per facilitare le lezioni durante le quali tali fenomenologie vengono analizzate attraverso a opportune schematizzazioni e la successiva trattazione analitica; la seconda è dedicata alla ricerca di base; ; questa ospita le apparecchiature utili per lo studio di specifiche fenomenologie idrodinamiche. Come tale in essa sono presenti alcune installazioni fisse insieme a apparecchiature che di volta in volta vengono appositamente costruite allo scopo. In particolare sono in corso ricerche riguardanti la meccanica dei fluidi newtoniani e non newtoniani,, la turbolenza, l interazione fluido-struttura struttura,, la dinamica fluviale, il trasporto solido, tra cui quello a forte concentrazione tipico delle colate detritiche. la terza è riservata allo sviluppo di ricerche applicate ed ospita i cosiddetti modelli fisici ovvero le riproduzioni in scala ridotta di opere o macchinari costruiti o da costruire per i quali si intende verificare la buona funzionalità idrodinamica. Laboratorio di Idraulica G.

4 Laboratorio di Idraulica G. POLITECNICO DI TORINO Dipartimento di Idraulica, Trasporti ed Infrastrutture Civili 4

5 5 Andamento dei carichi piezometrici e totali di corrente in pressione Laboratorio in moto di Idraulica permanente G.

6 6 Laboratorio di Idraulica G. Esperienza di Reynolds per la riproduzione del moto LAMINARE e TURBOLENTO

7 Esperienza di Reynolds Traiettoria delle particelle fluide al crescere del Numero di Reynolds Passaggio da moto LAMINARE a TURBOLENTO Laboratorio di Idraulica G. 4

8 8 Laboratorio Condotta di Idraulica in depressione G.

9 9 Laboratorio Condotta di Idraulica in depressione G.

10 Laboratorio di Idraulica G. Efflusso da luce sul fondo di un serbatoio POLITECNICO DI TORINO 10

11 11 Laboratorio di Cavitazione Idraulica G.

12 Dipartimento di Idraulica, Trasporti ed Infrastrutture Civili 12 Laboratorio di Idraulica G. Deflusso a bocca piena da un tubo addizionale esterno ad un serbatoio

13 Laboratorio di Idraulica G. POLITECNICO DI TORINO 13 Girante di turbina Pelton

14 14 Distributore e girante di turbina Francis Laboratorio di Idraulica G.

15 Laboratorio di Idraulica G. POLITECNICO DI TORINO 15 Distributore e Girante di turbina Kaplan

16 Laboratorio di Idraulica G. POLITECNICO DI TORINO Dipartimento di Idraulica, Trasporti ed Infrastrutture Civili 16

17 Laboratorio di Idraulica G. POLITECNICO DI TORINO Dipartimento di Idraulica, Trasporti ed Infrastrutture Civili 17 Canale per lo studio della zone iporeiche

18 Laboratorio di Idraulica G. POLITECNICO DI TORINO Dipartimento di Idraulica, Trasporti ed Infrastrutture Civili Canale per lo studio della turbolenza in presenza di vegetazione 18

19 19 Regime II Q = 13 l/s Δ= = 2 cm d = 20 cm Modello di deflusso su Macroscabrezze Laboratorio di Idraulica G.

20 20 Regime II Q = 7 l/s Δ= = 2 cm d = 40 cm Modello di deflusso su Macroscabrezze Laboratorio di Idraulica G.

21 Dipartimento di Idraulica, Trasporti ed Infrastrutture Civili 21 Laboratorio di Idraulica G. Generatore di onde su canale per lo studio dei MOTI ONDOSI

22 22 POLITECNICO DI TORINO Dipartimento di Ingegneria dell'ambiente, del Territorio e delle Infrastrutture Canale per lo studio delle forme fluviali; nella fattispecie è rappresentato il caso dei MEANDRI Laboratorio di Idraulica G.

23 23 Modello Laboratorio di erosione di Idraulica attorno G. alle pile dei ponti

24 Dipartimento di Idraulica, Trasporti ed Infrastrutture Civili 24 Modello Laboratorio di erosione di Idraulica attorno G. alle pile dei ponti

25 25 Manufatto di materiale incoerente omogeneo (sabbia) Deposito sul paramento di valle durante la formazione del canale della breccia Erosione della breccia e crollo delle sponde Il canale della breccia raggiunge il piede di valle del provino Fenomenologia tipica della colata di detriti Laboratorio di Idraulica G. Manufatto di materiale incoerente assortito (sabbia e ghiaia) Modello di rottura per sormonto di dighe in terra / arginature

26 26 Manufatto di materiale incoerente assortito (sabbia e polvere di marmo) Formazione del canale lungo il paramento di valle Erosione della breccia e crollo delle sponde Formazione di numerose piccole brecce ai piedi del manufatto Configurazione a pettine tipica dei materiali coesivi Laboratorio di Idraulica G. Manufatto di materiale incoerente con componente coesiva (sabbia e argilla) Modello di rottura per sormonto di dighe in terra / arginature

27 Laboratorio di Idraulica G. POLITECNICO DI TORINO 27 Modello di Griglia per l arresto l delle colate detritiche

28 Laboratorio di Idraulica G. POLITECNICO DI TORINO 28 Modello di Griglia per l arresto l delle colate detritiche

29 Laboratorio di Idraulica G. POLITECNICO DI TORINO Dipartimento di Idraulica, Trasporti ed Infrastrutture Civili 29

30 30 Laboratorio di Idraulica G. Modello di opere di scarico dell impianto idroelettrico di Quincinetto

31 31 Laboratorio Modello del di Nodo Idraulica Idraulico G. di Ivrea

32 Dipartimento di Idraulica, Trasporti ed Infrastrutture Civili 32 Studio dell idrodinamica dei deflussi di piena nel Fiume Po, in Comune di Casale Monferrato, nel tratto a valle del ponte FS. Loc. Nuova Casale Laboratorio di Idraulica G.

33 Dipartimento di Idraulica, Trasporti ed Infrastrutture Civili 33 Studio dell idrodinamica dei deflussi di piena nel Fiume Po, in Comune di Casale Monferrato, nel tratto a valle del ponte FS. Loc. Nuova Casale Laboratorio di Idraulica G.

34 DIGA SUL TORRENTE INGAGNA POLITECNICO DI TORINO Dipartimento di Idraulica, Trasporti ed Infrastrutture Civili 34 DISPOSITIVO DISSIPATORE - Costituito di 10 travi a sezione quadrata L = 1.20 m, poste ad interasse di 6 m Laboratorio di Idraulica G.

35 DIGA SUL TORRENTE INGAGNA POLITECNICO DI TORINO Dipartimento di Idraulica, Trasporti ed Infrastrutture Civili 35 Andamento della corrente nella vasca di dissipazione nel tratto iniziale del Torrente Ingagna - Q reale = 450 m 3 /s senza dissipatore Laboratorio di Idraulica G.

36 DIGA SUL TORRENTE INGAGNA POLITECNICO DI TORINO Dipartimento di Idraulica, Trasporti ed Infrastrutture Civili 36 Andamento della corrente nella vasca di dissipazione nel tratto iniziale del Torrente Ingagna - Q reale = 450 m 3 /s con dissipatore Laboratorio di Idraulica G.

37 Originale della DIGA sul Torrente Ingagna 37 Laboratorio di Idraulica G. POLITECNICO DI TORINO Dipartimento di Ingegneria dell'ambiente, del Territorio e delle Infrastrutture

38 38 Laboratorio di Idraulica G. Modello di Griglia di derivazione Sub-orizzontale

39 Modello di Griglia di derivazione Sub-orizzontale 39 Laboratorio di Idraulica G. POLITECNICO DI TORINO Dipartimento di Ingegneria dell'ambiente, del Territorio e delle Infrastrutture

40 40 Laboratorio di Idraulica G. Modello di Griglia di derivazione Sub-orizzontale

41 41 Laboratorio di Idraulica G. Originale di Griglia di derivazione Sub-orizzontale

42 Laboratorio di Idraulica G. POLITECNICO DI TORINO 42 Accanto al Laboratorio sperimentale trova posto un Laboratorio numerico in cui vengono ricostruiti con appositi modelli matematico-numerici l idrodinamica l dei corsi d acqua d naturali, le conseguenti forme fluviali, i flussi idrici fiume-falde, falde, l influenza l che l oscillazione dei livelli idrici delle acque defluenti ha sull accrescimento della vegetazione riparia, la diffusione di inquinanti ecc.

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