Laboratorio Meccanica dei Fluidi

Panoramica

Il Laboratorio Meccanica dei Fluidi si basa sulla serie GUNT HM 250 Fluid Line, un sistema modulare di ultima generazione progettato per lo studio sperimentale dei fondamenti della meccanica dei fluidi. Con oltre 11 moduli sperimentali intercambiabili e un’unita base dotata di PLC Weintek con touch screen, il laboratorio offre un’esperienza formativa completa che copre tutti gli argomenti fondamentali: dalle leggi di conservazione al flusso in tubazioni, dalle perdite per attrito al principio di Bernoulli.

Il sistema HM 250 si distingue per l’innovativa interfaccia PLC touch screen cMT3092X che consente il controllo diretto dei parametri sperimentali (portata, temperatura, pressione) e la visualizzazione in tempo reale dei dati di misura. L’unita base include una pompa da 50W con portata fino a 15 L/min, un calorifero da 800W per esperimenti con variazione di temperatura e un serbatoio da 10 litri.

Il laboratorio e adatto a diversi livelli formativi: dagli istituti tecnici e professionali alle universita (corsi di ingegneria meccanica, civile, ambientale). La modularita del sistema permette di configurare il laboratorio in base alle esigenze specifiche di ciascun istituto e di espanderlo progressivamente nel tempo.

Equipaggiamento

Unita Base

Componente	Codice	Specifiche
HM 250 Unita Base	HM 250	PLC Weintek cMT3092X, pompa 50W/15L/min, calorifero 800W, serbatoio 10L, 730x610x680mm, 42kg
HM 250.90 Scaffale	HM 250.90	Struttura portante modulare per tutti i moduli sperimentali

Moduli Sperimentali

Modulo	Codice	Argomento	Esperimenti Principali
Visualizzazione flusso tubazioni	HM 250.01	Regime di moto	Flusso laminare, turbolento, numero di Reynolds
Misurazione profilo flusso	HM 250.02	Profili velocita	Distribuzione velocita in sezione, profilo parabolico
Visualizzazione linee flusso	HM 250.03	Linee di corrente	Visualizzazione percorso fluido attorno a ostacoli
Equazione di continuita	HM 250.04	Conservazione massa	Verifica equazione continuita con variazione sezione
Misura forze getti	HM 250.05	Quantita di moto	Forze esercitate da getti su superfici piane e curve
Scarico libero	HM 250.06	Efflusso	Scarico da serbatoi, coefficienti di efflusso
Principio di Bernoulli	HM 250.07	Conservazione energia	Tubo di Venturi, conversione pressione/velocita
Perdite elementi tubi	HM 250.08	Perdite localizzate	Curve, raccordi, valvole, allargamenti, restringimenti
Fondamenti attrito tubi	HM 250.09	Perdite distribuite	Attrito in tubazioni di diverso diametro e materiale
Curva pressione sezione ingresso	HM 250.10	Ingresso tubazione	Distribuzione pressione nella zona di ingresso
Canale aperto	HM 250.11	Flusso a pelo libero	Flusso subcritico, supercritico, risalto idraulico

Proposta Laboratorio Base

La configurazione base raccomandata comprende:

• 1x HM 250 Unita Base con PLC touch screen, pompa e serbatoio
• 1x HM 250.90 Scaffale Laboratorio per alloggiamento moduli
• 1x HM 250.01 Visualizzazione Flusso Tubazioni - regime laminare e turbolento
• 1x HM 250.02 Misurazione Profilo Flusso - distribuzione velocita
• 1x HM 250.03 Visualizzazione Linee Flusso - percorsi fluido
• 1x HM 250.04 Equazione di Continuita - conservazione massa
• 1x HM 250.05 Misura Forze Getti - quantita di moto
• 1x HM 250.06 Scarico Libero - efflusso da serbatoi
• 1x HM 250.07 Principio di Bernoulli - tubo di Venturi
• 1x HM 250.08 Perdite Elementi Tubi - perdite localizzate
• 1x HM 250.09 Fondamenti Attrito Tubi - perdite distribuite
• 1x HM 250.10 Curva Pressione Sezione Ingresso - zona di ingresso
• 1x HM 250.11 Canale Aperto - flusso a pelo libero

Obiettivi Didattici

Al termine del percorso formativo, gli studenti saranno in grado di:

1. Verificare sperimentalmente il principio di Bernoulli utilizzando il tubo di Venturi e misurando la conversione tra energia di pressione ed energia cinetica.
2. Misurare profili di flusso determinando la distribuzione di velocita in sezione e identificando i regimi laminare e turbolento attraverso il numero di Reynolds.
3. Analizzare le perdite per attrito in tubazioni di diverso diametro e materiale, confrontando i risultati sperimentali con le correlazioni teoriche (Moody, Colebrook).
4. Studiare il flusso a canale aperto osservando fenomeni di flusso subcritico, supercritico e risalto idraulico.
5. Utilizzare strumentazione con touch screen PLC per il controllo dei parametri sperimentali e l’acquisizione automatica dei dati di misura.
6. Condurre esperimenti completi seguendo il metodo scientifico: ipotesi, misura, analisi dati e confronto con la teoria.

Metodologia

Il laboratorio adotta un approccio sperimentale rigoroso:

• Preparazione teorica: studio dei concetti fondamentali con materiale didattico GUNT
• Esperimento guidato: esecuzione dell’esperimento seguendo le procedure operative con interfaccia PLC
• Acquisizione dati: raccolta automatica dei dati attraverso il sistema di misura integrato
• Analisi risultati: elaborazione dei dati, calcolo delle grandezze derivate, grafici
• Confronto teoria-pratica: verifica delle leggi fisiche con i risultati sperimentali
• Relazione tecnica: documentazione dell’esperimento secondo format scientifico

Servizi Inclusi

Mekhan fornisce un servizio completo chiavi in mano:

• Consulenza tecnica per la selezione dei moduli piu adatti al programma didattico
• Sopralluogo per verifica impianto idrico, scarico e spazi di laboratorio
• Trasporto e installazione con montaggio scaffale e collegamento unita base
• Collaudo funzionale di ogni modulo sperimentale con verifica misure
• Formazione docenti sulla conduzione degli esperimenti e sull’utilizzo del PLC
• Assistenza tecnica nazionale con ricambistica e supporto GUNT Hamburg