Sviluppo e implementazione di un sistema di misura e controllo della temperatura per galleria del vento Long Pipe CICLoPE

Il presente elaborato di tesi affronta il problema della misura e del controllo della temperatura in galleria del vento, con riferimento specifico al Long Pipe del laboratorio CICLoPE. Poter monitorare e controllare attivamente il valore della temperatura all’interno della camera di prova rappresenta un requisito fondamentale per garantire l’affidabilità delle misurazioni effettuate durante le varie campagne sperimentali. La variazione della temperatura è causata principalmente da fenomeni dissipativi legati alla presenza di attrito viscoso, generato dallo scambio di molecole tra due particelle fluide vicine nel caso di flusso laminare, che genera dissipazione di calore all’interno del sistema. È stato quindi realizzato un misuratore di temperatura portatile, in modo da poter essere utilizzato in varie sezioni del Long Pipe, con il quale sono stati eseguiti dei test per determinare da quale valore di velocità del flusso sia necessario attivare il sistema di controllo della temperatura per limitarne l’aumento in camera di prova. Il proseguo del progetto ha poi riguardato lo sviluppo di un sistema di controllo automatico della temperatura mediante controllore PID, in grado di regolare il grado di apertura o chiusura di una valvola che gestisce il flusso di refrigerante verso lo scambiatore di calore. Il sistema è stato poi collaudato a diversi valori di setpoint e ha mostrato buone prestazioni in termini di stabilità e reattività, seppur con alcune limitazioni dovute alla bassa velocità della valvola nel cambiare posizione. Il lavoro dimostra la validità dell’approccio adottato, offrendo una soluzione pratica e modulare per il controllo della temperatura durante le sperimentazioni e dimostrando come sia necessario poter controllare gli andamenti termici – specie quando il fluido entra in un regime di moto turbolento, dove il rimescolamento dello stesso a livello particellare causa un maggiore rilascio di calore nel sistema.