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Meccanica termo-fluida per applicazioni industriali

La ricerca sul flusso multifase sviluppato all’interfaccia tra due fluidi o fluidi e solidi può produrre nuove applicazioni industriali con un impatto sull’economia globale. Un team internazionale di giovani scienziati ha raccolto questa sfida.

Tecnologie industriali

La scienza e la ricerca tecnologica si stanno evolvendo a un ritmo senza precedenti con applicazioni emergenti completamente nuove che possono cambiare il nostro modo di vivere e lavorare. Lo studio della dinamica dei fluidi, del calore e del trasferimento di massa in sistemi ingegneristici complessi potrebbe avere un impatto significativo sullo sviluppo di tecnologie energetiche alternative e di dispositivi per la somministrazione dei farmaci. L’ingegneria termo-fluida richiede una combinazione di sperimentazione e modellazione teorica. In questo contesto, il progetto PAS (Patterns and surfaces), finanziato dall’UE, intendeva incoraggiare la collaborazione tra i paesi con una notevole esperienza nella meccanica dei fluidi multifase e nei fenomeni di trasporto. Per raggiungere il suo obiettivo, il progetto PAS ha offerto opportunità di formazione di alto livello ad aspiranti scienziati e ricercatori neolaureati provenienti da università e istituti di Canada, Francia, Israele, Giappone, Russia, Turchia e Stati Uniti. Poiché questi paesi vantano importanti industrie legate all’ingegneria termo-fluida, possono garantire un successo più rapido dei ricercatori impegnati nella promozione dell’innovazione e dello sviluppo tecnologico. La possibilità di lavorare in un contesto internazionale, collaborando con i massimi esperti del settore, e di stabilire importanti relazioni sono solo alcune delle straordinarie opportunità offerte. D’altra parte, gli argomenti su cui si è concentrata la ricerca variava dall’instabilità termocapillare di Faraday e Bénard-Marangoni alle dinamiche lineari di contatto. Sono state studiate attentamente diverse instabilità idrodinamiche per trovare i meccanismi fisici alla base della transizione da un flusso ordinato a uno disordinato. Lo studio sperimentale sull’instabilità di Faraday ha riguardato la fisica dei fluidi miscibili che potrebbero essere utilizzati per sviluppare nuove tecnologie industriali. Le misurazioni della velocità di flusso sono state effettuate utilizzando la tecnica della coniugazione di fase magneto-acustica. Per affrontare questi esperimenti complessi, il team PAS ha coinvolto esperti attraverso conferenze e workshop dedicati. Questi eventi sono stati organizzati periodicamente e le presentazioni dei dati fondamentali sono disponibili qui, insieme alle pubblicazioni principali. I risultati del progetto PAS hanno già attirato l’attenzione dell’Agenzia spaziale europea (ESA), che ha richiesto il team di progetto per organizzare esperimenti simili da eseguire nello spazio e documentare i requisiti tecnici. Nel caso in cui questi esperimenti verranno selezionati per la Stazione Spaziale Internazionale, la ricerca sulla meccanica termo-fluida avrà risvolti tecnologici nell’industria europea.

Parole chiave

Meccanica termo-fluida, applicazioni industriali, dinamica dei fluidi, sperimentazione, modellizzazione teorica, PAS

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