Questo lavoro si basa su una analisi sperimentale della turbolenza nei pressi della superficie libera realizzata in un canale idraulico in condizioni di basso numero di Reynolds e basso numero di Froude (assenza di deformazione della superficie libera), paragonandola a quella localmente isotropa che si ritrova nei pressi del fondo del canale (all'interno della regione logaritmica del profilo medio di velocit`a). La componente istantanea di velocit`a longitudinale `e stata acquisita tramite l'utilizzo di un anemometro a singola componente a filo caldo. L'analisi statistica dei dati ´e stata sviluppata mediante il calcolo degli spettri di energia turbolenta e le funzioni di struttura degli incrementi di velocit`a. Gli spettri dell'energia cinetica turbolenta rivelano, nei pressi dell'interfaccia aria-acqua, l'esistenza di una doppia legge di scala, tipica della turbolenza 2D. Il calcolo degli esponenti di scala relativi, fino al sesto ordine -Extended Self Similarity- evidenzia una sostanziale intermittenza (stessi valori ottenuti per la turbolenza omogenea isotropa), perfino alle scale maggiori. Le evidenze sperimentali ottenute in questo lavoro suggeriscono quindi uno scenario piuttosto complesso e ancora poco chiaro riguardo la struttura della turbolenza nei pressi della superficie libera, la quale sembra comportarsi analogamente ad un campo bidimensionale, mantenendo per`o una forte connotazione tridimensionale.
ANALISI STATISTICA DELLA STRUTTURA DELLA TURBOLENZA IN UN CANALE IDRAULICO A SUPERFICIE LIBERA
Olivieri A
2005
Abstract
Questo lavoro si basa su una analisi sperimentale della turbolenza nei pressi della superficie libera realizzata in un canale idraulico in condizioni di basso numero di Reynolds e basso numero di Froude (assenza di deformazione della superficie libera), paragonandola a quella localmente isotropa che si ritrova nei pressi del fondo del canale (all'interno della regione logaritmica del profilo medio di velocit`a). La componente istantanea di velocit`a longitudinale `e stata acquisita tramite l'utilizzo di un anemometro a singola componente a filo caldo. L'analisi statistica dei dati ´e stata sviluppata mediante il calcolo degli spettri di energia turbolenta e le funzioni di struttura degli incrementi di velocit`a. Gli spettri dell'energia cinetica turbolenta rivelano, nei pressi dell'interfaccia aria-acqua, l'esistenza di una doppia legge di scala, tipica della turbolenza 2D. Il calcolo degli esponenti di scala relativi, fino al sesto ordine -Extended Self Similarity- evidenzia una sostanziale intermittenza (stessi valori ottenuti per la turbolenza omogenea isotropa), perfino alle scale maggiori. Le evidenze sperimentali ottenute in questo lavoro suggeriscono quindi uno scenario piuttosto complesso e ancora poco chiaro riguardo la struttura della turbolenza nei pressi della superficie libera, la quale sembra comportarsi analogamente ad un campo bidimensionale, mantenendo per`o una forte connotazione tridimensionale.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
