Flussi e Misure: Analisi Integrata di Gallerie del Vento, Pitot e Filo Caldo

This thesis addresses the study and characterization of airflow through an experimental approach based on three main instruments: the wind tunnel, the Pitot probe, and hot-wire anemometry. The objective is to analyze the potential and limitations of each measurement method, comparing the readings obtained and verifying their reliability. The first part describes the wind tunnel used, with particular attention to the experimental setup and the fundamental fluid dynamic parameters. The Pitot probe is then introduced, discussing its operating principle based on the measurement of total and static pressure, and showing how it allows a direct estimate of the mean flow velocity. Finally, the hot-wire technique is presented, sensitive to instantaneous velocity fluctuations and useful for investigating turbulence and the non-stationary characteristics of the flow. A comparative analysis of the three methods highlights how the Pitot method is more suitable for global and stationary measurements, while the hot wire method provides detailed information on local velocity variations and turbulent dynamics. The wind tunnel, on the other hand, represents the controlled test environment that allows the two techniques to be calibrated and compared.

La tesi affronta lo studio e la caratterizzazione dei flussi d’aria attraverso un approccio sperimentale basato su tre strumenti principali: la galleria del vento, la sonda di Pitot e l’anemometria a filo caldo. L’obiettivo è analizzare le potenzialità e i limiti di ciascun metodo di misura, confrontando le letture ottenute e verificandone l’affidabilità. Nella prima parte viene descritta la galleria del vento utilizzata, con particolare attenzione alla configurazione sperimentale e ai parametri fluidodinamici fondamentali. Successivamente si introduce la sonda di Pitot, discutendo il principio di funzionamento basato sulla misura della pressione totale e statica, e mostrando come essa consenta una stima diretta della velocità media del flusso. Infine si presenta la tecnica del filo caldo, sensibile alle fluttuazioni istantanee di velocità, utile per indagare la turbolenza e le caratteristiche non stazionarie del flusso. L’analisi comparativa tra i tre metodi mette in evidenza come la Pitot risulti più adatta a misure globali e stazionarie, mentre il filo caldo fornisce informazioni di dettaglio sulle variazioni locali di velocità e sulle dinamiche turbolente. La galleria del vento rappresenta invece l’ambiente di prova controllato che permette di calibrare e confrontare le due tecniche.