uniCUSANO LAB - INGEGNERIA e ricerca
I.P. A CURA DELL’UNIVERSITà NICCOLò CUSANO e di SpoRTNETWORK
il futuro dei motoveicoli nei polimeri termocromici
L’Università Niccolò Cusano analizza le potenzialità dello studio di velocità e temperatura dei fluidi per lo sviluppo dei propulsori
L
o studio del comportamento dei fluidi, ovvero la fluidodinamica, è di fondamentale importanza nella progettazione e lo sviluppo dei motoveicoli. Gli enormi passi avanti fatti in questa disciplina negli ultimi anni hanno portato a sostanziali miglioramenti sia dal punto di vista dell’aerodinamica che dal punto di vista del processo di combustione. Infatti il perfezionamento dell’aerodinamica esterna ha portato vantaggi in termini di stabilità, di protezione aerodinamica di conducente e passeggero ma anche del raffreddamento dei componenti. D’altra parte, lo studio del moto dell’aria nei condotti di aspirazione, della miscela aria combustibile all’interno della camera di combustione e dei gas combusti all’interno dei condotti di scarico ha permesso di ottenere motori compatti, con alti rendimenti e l’importante controllo delle emissioni inquinanti, aspetto sempre più attuale. L’importanza di questa disciplina ha portato allo sviluppo di svariati metodi sperimentali e numerici per studiare e prevedere il comportamento dei fluidi. In questo ambito, uno dei metodi ottici sperimentali più utilizzati è la Particle Image Velocimetry (PIV). Questa tecnica consiste nel rilevare la posizione nel tempo di piccole particelle traccianti, che sono state disperse nel flusso. In pratica, si illumina il flusso in esame con luce laser che viene riflessa dalle particelle e quindi catturata con una telecamera ad alta frequenza. In questo modo si ottengono una serie di immagini a istanti molto ravvicinati, che consentono di risalire alla traiettoria e alla velocità delle particelle che ben rappresenta il moto del fluido. Nei laboratori dell’Unicusano si sta lavorando allo sviluppo di particolari materiali sensibili ad alcuni variabili ambientali come la temperatura, la pressione o pH. La
realizzazione delle particelle traccianti con questi materiali renderebbe possibile ottenere importanti informazioni sul comportamento del fluido, oltre alle informazioni sulla velocità. Infatti, si potrebbero rilevare le variazioni di velocità, temperatura, pressione e pH con un solo esperimento. Nel dettaglio, si stanno conducendo esperimenti su dei particolari materiali detti polimeri termocromoci, i quali modificano le loro proprietà ottiche in funzione della temperatura del fluido in cui si trovano. La
realizzazione delle particelle traccianti con questi polimeri darà la possibilità di avere non solo una mappa della velocità del fluido ma anche della sua temperatura in ogni punto e in diversi istanti temporali, che sono informazioni di fondamentale importanza nello sviluppo dei moderni propulsori e che richiedono studi sempre più approfonditi e accurati. a cura dell’Ing. Michele Barbieri, PhD candidate in Energy Science and Engineering Università Niccolò Cusano