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PROGRAMMA DI RICERCA 2005

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
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Parole Chiave
SCAVO LOCALIZZATO; MOTO DEI SEDIMENTI; STRUTTTURE IDRAULICHE FLUVIALI; SMOOTHED PARTICLE HYDRODINAMICS; SIMULAZIONE LARGE EDDY; VELOCIMETRIA AD ULTRASUONI; VELOCIMETRIA LASER DOPPLER; VELOCIMETRIA PIV; GETTI TURBOLENTI

SCAVI INDOTTI DA MANUFATTI IDRAULICI IN ALVEI FLUVIALI

Università degli Studi Roma Tre
Abstract
Il presente progetto di ricerca è volto allo studio dei meccanismi di erosione localizzata sia dal punto di vista fenomenologico, che dal punto di vista della loro modellazione numerica. A tal fine si prevede di analizzare quattro differenti configurazioni geometriche molto diverse tra loro, che altresì rappresentino quattro esempi applicativi di notevole importanza ingegenristica:
- geometria rappresentativa di una soglia di fondo
- geometria rappresentativa di una spalla di ponte
- geometria rappresentativa di una paratoia
- geometria rappresentativa di un dissipatore
Il programma di ricerca prevede sia l'esecuzione di prove di laboratorio che l'uso e lo sviluppo di modelli matematici di differente grado di approssimazione e complessità, fra loro complementari, nonché l'utilizzo di tecniche di avanguardia quali la visualizzazione mediante PIV dei granelli, la misura dei profili istantanei di scavo mediante analisi di immagini, la LES con risoluzione diretta delle strutture di parete e la tecnica SPH. I casi studio considerati nel presente progetto sono analizzati dalle singole unità sulla base delle competenze specifiche e delle apparecchiature disponibili.
L'erosione localizzata a valle di una soglia, verrà studiata dalle unità UR1, UR2 e UR5. La UR1 eseguirà un'indagine sia di laboratorio che modellistico-numerica, le UR2 e UR5 modellistico-numerica. La UR1 sperimenterà tre configurazioni fondamentali di getto turbolento >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Paolo MELE Università degli Studi ROMA TRE
Obiettivo del Programma di Ricerca
L'obiettivo del presente progetto di ricerca, è l'identificazione dei meccanismi di erosione localizzata legati all'interazione fra la fase liquida della corrente idrica e quella solida-granulare di cui è costituito il fondo degli alvei fluviali. Si ritiene che i risultati di tale studio possano essere utilizzati con un sufficiente grado di accuratezza in differenti configurazioni geometriche critiche nei riguardi del fenomeno. Si analizzeranno differenti configurazioni geometriche molto diverse tra loro, ma che altresì rappresentino esempi applicativi di notevole rilievo ingegneristico nei quali si osservano situazioni critiche riguardo ai fenomeni di erosione localizzata:
- geometria rappresentativa di una soglia di fondo
- geometria rappresentativa di una spalla di ponte
- geometria rappresentativa di una paratoia
- geometria rappresentativa di un dissipatore
L'obiettivo viene perseguito ricorrendo ad una analisi congiunta che vede sia l'esecuzione di prove di laboratorio che l'uso e lo sviluppo di modelli matematici di differente grado di approssimazione e complessità e fra loro complementari, nonché l'utilizzo di tecniche di avanguardia sia sperimentali, quali la PIV dei granelli e la misura dei profili istantanei di scavo mediante metodo della soglia, che numeriche, quali la LES con risoluzione diretta delle strutture di parete e la tecnica SPH. I casi studio considerati nel presente progetto sono analizzati dalle singole unità sulla >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
I fenomeni erosivi localizzati attorno ai manufatti immersi in correnti idriche costituiscono un problema di estrema importanza tecnica e numerosi sono quindi gli studi volti alla valutazione dell'entità del fenomeno erosivo (Breusers and Raudkivi, 1991; Farraday and Charlton, 1983; Franzetti et al., 1994; Melville and Coleman, 2000). La presenza di un ostacolo provoca una distorsione locale della corrente con un conseguente aumento della capacità di trasporto solido, e quindi con lo sviluppo di una fossa di erosione. Man mano che tale scavo si sviluppa, il processo erosivo rallenta fino ad una condizione di equilibrio. Il campo di moto è caratterizzato da un elevato livello di turbolenza e da forte tridimensionalità. Nonostante il notevole sforzo di ricerca, la previsione quantitativa dei processi erosivi localizzati risulta ancora affetta da significative incertezze, infatti, a causa del numero elevato dei parametri di controllo per il sistema in esame, si possono riscontrare differenze anche notevoli fra modelli predittivi e risultati sperimentali, così come tra modelli previsionali di differenti autori. La descritta difficoltà di sintesi quantitativa nasce anche dalla mancanza di un adeguato inquadramento fenomenologico: i modelli concettuali proposti in letteratura sono, in generale, fondati su eccessive semplificazioni sia per la descrizione del complesso campo di moto, che per il modello di interazione liquido-solido. Nella letteratura sono stati proposti anche >>>