WIND TUNNEL “RAFFAELE BALLI”

La Galleria del Vento “Raffaele Balli” è nata nel 1992 per lo studio dell’aerodinamica nel settore automotive, ad oggi possiamo suddividere in sei settori il lavoro svolto nel laboratorio.

• Motocicli
• Bici
• Eolico
• Impianti industriali
• Caschi
• Modelli in scala

Oltre la parte aerodinamica il laboratorio ha competenze di studio e progettazione, sempre in ambito della meccanica e automotive, in altri quattro settori:

• Ammortizzatori
• Ciclistica per motoveicoli
• Progettazione di attuatori
• Progettazioni e sviluppo sistemi eolici

Aerodinamica:
Il laboratorio “Raffaele Balli” è una Galleria del Vento che rientra nella categoria a circuito chiuso poiché accelera con un ventilatore l’aria e ne recupera l’aria in un anello chiuso, possiamo quindi definire il laboratorio uno strumento a tutti gli effetti. Riporto di seguito lo schema per una maggiore comprensione.

La camera di prova è di tipo aperto e consente notevole libertà e flessibilità nell’utilizzo dello spazio. Esiste inoltre la possibilità di variare la velocità del flusso in un ampio range di valori senza incorrere in instabilità del flusso dovuti allo stallo dei profili alari o dal distacco intermittente dello strato limite nel diffusore dei ventilatori. L’aria entra nella sezione di prova attraverso un convergente di sezione quadrata di 2200 x 2200 mm e ne esce attraverso un diffusore di sezione iniziale di 2700 x 2700 mm. Il primo fa sì che l’aria acceleri diminuendo anche lo spessore dello strato limite, il diffusore rallenta il flusso prima dei condotti curvi che precedono il ventilatore. Al termine del convergente è installato un nido d’ape per diminuire al massimo le turbolenze e permettere quindi un flusso laminare in camera di prova.

Caratteristiche della struttura:

• Diametro esterno pale 2800 mm
• Pressione totale 118 mm H2O
• Velocita di rotazione 745 rpm
• Corda del profilo alare 270 mm
• Numero di pale 11
• Rendimento 0.78
• Potenza richiesta 365 kW
• Velocità massima 47,4 m/s

Strumentazione:

• Sistema di acquisizione National Instruments a 32 canali
• Misura di velocità, temperatura, pressione atmosferica e umidità
• Generatore di fumi e filetti di lana per la visualizzazione di scie aerodinamiche
• Bilancia di misura composta da quattro celle di carico per test su motoveicoli
• Telecamera ad alta velocità e fotocamere per ogni tipo di esigenza
• Sistema di misura di pressione su superfici (32 punti di misura in dinamico)
• Cella a tre assi
• Estensimetri per prove strutturali (anche su pale in rotazione con sistema Wi-Fi)
• Accelerometri per strutture civili e meccaniche

Ammortizzatori
Si dispone di un banco prova ammortizzatori con potenza di 7,5 kW con possibilità di variazione della velocità fino ad una frequenza massima di 6 Hz.

Si ha la possibilità di acquisire:

• Forza
• Quattro pressioni interne
• Tre temperature
• Immagini con videocamera alta velocità
• Ammortizzatore trasparente

Ciclistica per motoveicoli
Banco per rilievi geometrici di un telaio motociclistico e sistema meccanico per prova flessionale, torsionale e caratterizzazione di forcelloni motociclistici.

Telemetria AIM completa di sensoristica per strumentare un motoveicolo.

Progettazione di attuatori, settore automotive

Banco per prove in temperatura con la possibilità di controllo e misura della coppia ( torsiometro), temperature, corrente e tensione (oscilloscopio).

Progettazioni di micro-eolico

Progettazione, realizzazione di prototipi e testing (in Galleria del Vento) di pale micro-eolico. Si dispone inoltre di un banco per test su generatori (max 2 kW) ed un banco mobile con sistema di resistenze, acquisizione corrente e tensione per test in Galleria del Vento dedicato all’eolico.

• Motocicli: Test su modelli in scala reale di veicoli a due ruote sia da turismo che da competizione. Nello specifico, sviluppo aerodinamico sia dell’aerodinamica esterna che interna del motoveicolo, prove su radiatori, confort e posizione pilota.
• Bici: Si eseguono test su bici da cronometro, posture, abbigliamento e caschi.
• Eolico: La struttura è dotata di un sistema per testare il micro-eolico (asse verticale ed orizzontale) con dimensioni massime di 2 m di diametro. Validazione delle prestazioni, sistema estensimetrico Wi-Fi per prove strutturali (anche su pale in rotazione), ottimizzazione della curva di potenza dell’inverter e calcolo del coefficiente di potenza (Cp). Generatore di vortici per variazione del livello di turbolenza all’interno della camera di prova.
• Impianti industriali: Test su distributori a vapore di rete installati all’interno di centrali per trattamento aria. Possibilità di testare gravity dampers (valvole di sicurezza per impianti turbogas) e prove su sistemi di generazione di vapore per impianti industriali.
• Caschi: Attrezzatura per prove aerodinamica su caschi da auto e moto, misura della forze aerodinamiche con cella a tre assi e mappa di pressioni agenti sul casco con 32 punti di misura in dinamico.
• Modelli in scala: Test su modelli in scala di autoveicoli (scala 1:33), edifici e torri con possibilità di misura di forze agenti sulla struttura e mappa di pressione.
• Ammortizzatori: Caratterizzazione di ammortizzatori stradali e da competizione sia automobilistici che motociclistici su banco prova. Possibilità di testing su componenti interni di un ammortizzatore (lamelle e pistoni) con visualizzazione tramite ammortizzatore trasparente e telecamera ad alta velocità. Si dispone inoltre di bagno termostatico e viscosimetri per la caratterizzazione di olio da sospensioni.
• Ciclistica per motoveicoli: Rilievi geometrici di un telaio motociclistico e realizzazione di un modello numerico di telaio con possibilità di validazione su banco statico. Prova torsionale e caratterizzazione di forcelloni motociclistici. Possibilità di strumentare con telemetria un motoveicolo e post-elaborazione dei dati.
• Progettazione di attuatori per autoveicoli: Studio, progettazione e testing di prototipi di attuatori per automotive, si dispone di un banco per prove in temperatura con la possibilità di controllo e misura della coppia.
• Progettazioni di micro-eolico: Progettazione, realizzazione di prototipo e testing (in Galleria del Vento) di pale micro-eolico. Si dispone inoltre di un banco per test su generatori eolici (max 2 kW) .

• Aerodinamica
• Automotive
• Eolico
• Progettazione meccanica
• Impianti industriali
• Caschi
• Bike

• Gruppo Piaggio – Aprilia, MotoGP, Superbike, moto e scooter stradali
• Suter Industries, Moto2
• Mahindra Racing, Moto3
• Gresini Racing, Moto2
• Carel industries
• Alstom Grid srl
• FAIST spa