Misure sperimentali di nuove leggi di scala sull'attrito di parete generato da flussi turbolenti ad elevato numero di Reynolds.

L’attrito generato dal moto di un fluido a contatto con una parete solida gioca un ruolo cruciale in svariate applicazioni di stampo ingegneristico, con ricadute sui consumi energetici e le emissioni di sostanze inquinanti. La stima corretta dell’attrito nei flussi turbolenti wall-bounded è strettamente legata all’evoluzione del profilo di velocità media vicino a parete dove si considera la Logarithmic Law of the Wall come universale e indipendente dal numero di Reynolds. Un’indagine sulla bontà dei termini “universale” e “indipendente” per quanto riguarda la Log-Law si rende però necessaria per migliorare la stima dell’attrito attraverso codici di calcolo numerico. Il presente elaborato vuole presentare l’attività sperimentale portata avanti presso il laboratorio CICLoPE, nato con lo scopo di rispondere a quelle domande ancora in sospeso riguardanti proprio i flussi turbolenti ad elevati valori del numero di Reynolds. In particolare flussi wall-bounded all’interno di pipe lisci. La caratteristica fondamentale del laboratorio CICLoPE sta nel garantire elevati numeri di Reynolds e allo stesso tempo preservare la risoluzione spaziale grazie alle dimensioni del suo Long-Pipe. Esplorando un range del numero di Reynolds che va da 9,3\times{10}^3 a 22,6\times{10}^3 si vuole caratterizzare, con l’utilizzo di un anemometro a filo caldo di tipo CTA, il profilo di velocità media e stimare i coefficienti che ne descrivono l’andamento secondo la log-law. Per far ciò sfruttiamo la caratteristica principale che deriva dall’avere un flusso turbolento completamente sviluppato all’interno di un pipe, ovvero il poter legare il gradiente di pressione costante lungo la direzione assiale alla friction velocity. Le misure hanno prodotto una buona caratterizzazione del flusso, mostrando però una certa variabilità sulla stima in funzione del numero di Reynolds delle costanti \kappa e B che definiscono la log-law, in accordo con le evidenze sperimentali di altri studi.