Particelle in turbolenza
Gli esperimenti nei tunnel aerodinamici ad alta tecnologia, specialmente quelli in condizioni di estrema turbolenza, fanno ben sperare nello sviluppo della ricerca sul clima, come ad esempio quella correlata alla formazione della pioggia e delle nuvole. I fautori del progetto PTURB ("Particles in turbulence: from tracers to rain formation"), finanziato dall'UE, hanno condotto nuove misurazioni laser chiamate 3D-LPT nella galleria aerodinamica di Goettingen, in Germania, allo scopo di approfondire la ricerca all'avanguardia sull'argomento. Il team si è prefissato l'obiettivo di superare problemi ottici derivanti dal cambiamento dell'indice di rifrazione correlato ai cambiamenti di pressione nella galleria aerodinamica, manipolando efficacemente l'ottica delle fotocamere e la proiezione laser. Tra le altre sfide affrontate nell'ambito del progetto, vi sono la generazione del flusso e la creazione di una sonda acustica per la misurazione della vorticità. Il team ha inoltre costruito un sistema, noto come dispositivo delle scie di Von Kármán in acqua, formato da due dischi coassiali che ruotano in senso antiorario, per condurre esperimenti ancora più sofisticati in condizioni di turbolenze completamente sviluppate. Un altro importante risultato è rappresentato dall'accoppiamento dinamico tra un flusso turbolento e particelle inerziali (vale a dire particelle più pesanti del fluido in cui si sviluppano). Mediante questi esperimenti, il team è riuscito ad aprire nuove prospettive su una varietà di aspetti correlati al cambiamento climatico, dalla diffusione dell'inquinamento ai processi di miscelazione industriale. Il lavoro ha altresì consentito di far luce sulle tecniche di misurazione della meccanica dei fluidi e di approfondire la conoscenza attuale relativamente a tale aspetto. Gli scienziati che hanno lavorato al progetto hanno inoltre condotto test sulla misurazione del movimento completo delle particelle, tra cui la traslazione e la rotazione, insieme alla velocità dei fluidi che le circondano. I fautori dell'iniziativa PTURB hanno raggiunto con successo i risultati prefissati e ciò ha condotto i ricercatori a capire meglio i numerosi aspetti intricati della meteorologia e del cambiamento climatico.