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IL LABORATORIO DI IDRAULICA IDROLOGIA E COSTRUZIONI IDRAULICHE
“GAUDENZIO FANTOLI”



Laboratorio 'Gaudenzio Fantoli'

Responsabile: prof. Marco Mancini

Piazza Leonardo da Vinci, 32
20133 Milano
Tel. + 39 2 23996215
fax. + 39 2 23996298

E-mail: marco.mancini@polimi.it
laboratorio.fantoli@polimi.it




Il laboratorio di idraulica “Gaudenzio Fantoli”, nella sua struttura base, viene progettato dopo il trasferimento del Politecnico a Città Studi e diventa operativo nel 1939, dopo un periodo di “incubazione”, nell’ex Istituto di Idraulica.

Il rilevante impegno è sostenuto anche da diverse imprese, specie del settore idroelettrico, e portato a livelli di eccellenza dalla capacità e volontà di personaggi del calibro di Gaudenzio Fantoli e Giulio De Marchi, insigni professori e ingegneri idraulici.

A metà degli anni ‘50 viene ampliato con la costruzione di un altro piano per soddisfare la crescente richiesta di modellistica fisica che si sviluppa anche in settori differenti dall’idroelettrico, quali la regolazione e la dinamica dei corsi d’acqua naturali.

Si può affermare che sino agli anni ‘80 tutti i docenti ed i ricercatori dell’Istituto, pur in diversa misura, hanno lavorato e prodotto scientificamente lavori maturati con esperienze di laboratorio: tra di essi si vogliono ricordare in particolare i professori Duilio Citrini e Giorgio Noseda.

Dopo un periodo di relativo calo di interesse del mondo dell’industria verso la modellazione fisica (tra l’80 e i primi anni ‘90), si è successivamente assistito a un ritorno alla sperimentazione fisica tramite modelli per applicazioni nel campo della ricerca sia di base che applicata.

Nel 1990 l’allora Istituto di Idraulica confluisce nella struttura dipartimentale del D.I.I.A.R. e per il Laboratorio “Fantoli”.

Le mutate esigenze e lo sviluppo innovativo di tecniche e di strumentazione hanno naturalmente comportato la necessità, nel corso del tempo di vari adeguamenti e degli impianti del laboratorio e di un costante potenziamento delle sue attrezzature e della sua strumentistica.

Infatti tre sono le tipologie principali di attività che sono state svolte e ancor oggi si svolgono nel laboratorio: ricerca pura e applicata, attività di supporto a imprese ed enti esterni e didattica (visite di laboratorio, attività sperimentali divulgative, tesi di laurea e tesi di dottorato).

I paragrafi che seguono contengono una descrizione più dettagliata delle attività svolte presso il laboratorio nelle ultime decadi, durante le quali la struttura ha risposto positivamente ad una richiesta di nuove tipologie di misure e controlli negli ampi settori dell’idrologia, della metrorologia e dell’eco-idrologia.

Settori di ricerca:


Interazione fluido-struttura

Risalto forzato e interazioni setto-corrente veloce

Carichi idrodinamici su impalcati di ponti fluviali

Analisi cinematica della scia generata da bluff body


Misure Fluidodinamiche

Tecniche di analisi di immagine per lo studio di campi di moto fluidodinamici

Tecniche di analisi di immagine per lo studio di fenomeni di trasporto solido


Trasporto solido

Granular dynamics

Fenomeni erosivi in corrispondenza delle spalle dei ponti

Studio della cinematica dei granelli nei fenomeni di trasporto solido 1D

Studio della cinematica dei granelli nei fenomeni erosivi localizzati


Misure sperimentali per la determinazione del bilancio idrologico ed energetico


Misure sperimentali per l’analisi dei processi di mobilitazione e deposizione dei

sedimenti e dei detriti arborei


Brevettazione:

Sviluppo di un sensore di interfaccia acqua-suolo


Taratura:

Accreditamento per misuratori di portata nel campo 3÷80 l/s

(Settore Portate – ACCREDIA LAT 104)







TECNICO ELETTROMECCANICO – sig. Giuseppe Milleo
FALEGNAMI MODELLISTI: sigg. Ivano Colombo, Roberto Cantù
RESPONSABILE TECNICO- ing. Alessandro Lazzarin
RESPONSABILE DI LABORATORIO: prof. Marco Mancini








LE ATTIVITA’

 

Attivo dal 1939, ha il laboratorio la sua attuale sede nell'edificio oggi denominato "4A" del Politecnico di Milano, all'interno del Campus Leonardo.

Esso occupa una superficie complessiva di circa 1.600 m2, suddivisa su tre livelli, e dispone di un organico di sei persone tra tecnici e laureati.

Al piano seminterrato sono ubicate due canalette idrauliche, una a fondo fisso (0.5 m x 0.5 m x 5.0 m) ed una a pendenza variabile (1.0 m x 0.7 m x 30.4 m) oltre ad una vasca tarata interrata della capacità di circa 9.4 m3 che costituisce il campione primario del Settore Portate ACCREDIA LAT 104, unico Centro in Italia accreditato per la taratura dei misuratori di portata.

Sempre al pian terreno sono di recente costruzione: un impianto sperimentale (6.0 m x 0.4 m x 0.16 m) per lo studio del trasporto solido generato da correnti in pressione e una canaletta a pendenza variabile (3.0 m x 0.4 m x 0.5 m) utilizzata per lo studio delle colate detritiche (debris flow).

Il piano rialzato dispone di una superficie utile di circa 14 m x 40 m, ospita l’officina ed è equipaggiato con un carroponte della portata di 1.500 kgf e può essere messo in comunicazione con il seminterrato sollevando una serie di passerelle disposte in posizione simmetrica sul pavimento.

Su questo piano, solitamente dedicato ai grandi modelli, si trovano attualmente installate una canaletta a pendenza variabile di grandi dimensioni per lo studio dei debris flow attraverso tecniche in parte fotografiche, e un altro impianto di più ridotte dimensioni utilizzato con medesime finalità. E' altresì presente un Centro ITALCERT per la certificazione di dispositivi di salvataggio.

I serbatoi che alimentano le installazioni al piano riescono ad assicurare un carico di circa 3.5 m grazie a serbatoi di grande capacità alimentati tre da pompe capaci di sollevare 120 l/s ciascuna ed eventualmente da altre tre pompe, ognuna da 60 l/s circa, concepite primariamente per convogliare la portata al secondo piano, la quale però, recapitata dallo scarico di fondo, viene ricondotta ai serbatoi del pian terreno. Ne consegue una portata massima di circa 540 l/s.

Al secondo piano, con superficie intorno ai 480 m2, oltre ai serbatoi di raccolta delle pompe da 60 l/s, sono presenti installazioni fisse dedicate principalmente a scopi di didattici.

Grazie ai serbatoi presenti a questo livello, asserviti dalle tre pompe da 60 l/s circa ciascuna, è possibile garantire al piano seminterrato un carico netto di circa 1.4 bar.

La strumentazione del laboratorio è costituita da mulinelli idrometrici, tubi di Pitot, manometri metallici, manometri differenziali, trasduttori di pressione, stramazzi e misuratori di portata con funzionamento elettromagnetico, misuratori di velocità ad effetto Doppler e diversi data logger.

Per le misure sul campo, ma a volte anche in laboratorio, è di recente adozione un dispositivo del tipo Area-Velocity e un misuratore di conduttività (per la misura della portata tramite metodi chimici).

Parte integrante del laboratorio, localizzata in una zona adiacente ad esso, è la falegnameria modelli per le lavorazioni in legno, vetroresina e plexiglas.

 

Le principali attività “verso l’esterno” del Laboratorio riguardano:

 

  • prove di tenuta su apparecchiature idrauliche;
  • prove per la determinazione di curve caratteristiche di apparecchiature idrauliche
  • prove di resistenza idraulica: determinazione della scabrezza assoluta di tubazioni
  • misure di portata tramite stramazzi e misuratori magnetici (portate sino a circa 100 l/s per linea);
  • misure di portata in campo mediante stramazzi campali o rilievi con mulinelli idrometrici;
  • progettazione, costruzione e gestione di modelli idraulici completi (cfr. § 2);
  • taratura di misuratori di portata magnetici, ad ultrasuoni, a turbina e di flussimetri in generale nel range 3 ÷ 80 l/s (DN ≤ 200 mm) con certificazione ACCREDIA (incertezza di accreditamento 0.2%);

taratura di misuratori di portata magnetici, ad ultrasuoni, a turbina, di flussimetri in generale e di contatori volumetrici nel range 0,3 ÷ 3 l/s con certificazione CTP (Centro Tarature Politecnico) e minima incertezza dichiarabile minore di 1,4%.
























Elenco delle attrezzature
(0,033 MB)




Sez. Costruzioni Idrauliche e marittime, Idrologia (ICAR/02) - P.zza Leonardo da Vinci 32 - 20133 Milano - Tel.+39 02 2399 6226 fax. +39 02 2399 6207