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Gli ingegneri modenesi per la sicurezza del Traforo del Monte Bianco

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Un innovativo veicolo-strumento, specificamente progettato per il rilievo di dati anemometrici, cioè di velocità dell’aria, indispensabili per garantire la sicurezza del tunnel del Monte Bianco, è quello concepito e costruito dagli ingegneri del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Civile dell’Università di Modena (DIMeC) e di Mimesis, incaricati dal Geie-Tmb (Gruppo europeo di interesse economico Traforo Monte Bianco) dello studio e dell’ottimizzazione dei sistemi di ventilazione del tunnel.

Il sistema, chiamato Talpa (Tunnel aerolab for longitudinal profile acquisition) ha bloccato pochi giorni fa il traffico all’interno del Tunnel Monte Bianco. La chiusura del traforo è stata programmata per consentire la quarta campagna sperimentale che gli ingegneri modenesi, coordinati da Giovanni Sebastiano Barozzi e Paolo Levoni, stanno conducendo all’interno del Tunnel del Monte Bianco, dove appunto è stato introdotto questo veicolo-strumento che ha percorso più volte avanti e indietro i quasi 12 km della galleria, raccogliendo una mole di informazioni mai acquisita in precedenza sui flussi d’aria all’interno dei tunnel.

“Nel caso di strutture di enormi dimensioni e complessità – ha spiegato Barozzi – è stato fondamentale ideare un sistema innovativo, accurato e affidabile per il rilievo del profilo longitudinale di velocità, vale a dire la distribuzione lungo l’asse del tunnel delle portate di aria. Da ciò dipende l’efficienza della ventilazione, in condizioni operative ordinarie, e il moto di eventuali fumi e di fasi disperse, in condizioni di emergenza”.

Dopo alcune campagne di rilievi a postazione fissa, effettuate inserendo in galleria una avveniristica struttura in grado si sostenere diverse sonde in posizioni rappresentative della sezione del traforo, è iniziato lo sviluppo di un mezzo per la movimentazione dell’apparato, per effettuare rilievi in modalità continua. La progettazione e la realizzazione del veicolo sono state effettuate da Mimesis, società di ingegneria specializzata nei settori della fluidodinamica e dell’energetica, nata come spin-off del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Civile.

“Le specifiche indispensabili in un’applicazione di questo tipo – ha spiegato Levoni – sono il basso impatto aerodinamico, per limitare l’influenza del veicolo sulle misure, e la capacità di muoversi a velocità rigorosamente costante, indipendentemente dalla pendenza del tracciato, per evitare oscillazioni delle sonde e per sottrarre a posteriori la velocità di avanzamento dai segnali anemometrici acquisiti”.

Per queste ragioni gli ingegneri si sono orientati su un telaio basso, tipo “go-kart” (con ridotta area frontale) progettando una trazione elettrica basata su un servomotore retroazionato in velocità. Allo sviluppo del veicolo ha collaborato anche l’ingegnere Alessandro Scorcioni, uno dei maggiori esperti europei nel campo dei veicoli elettrici, che ha affermato: “La necessità di correre con precisione sulla mezzeria della carreggiata, minimizzando gli sbandamenti, ci ha indotto a progettare un sistema di sterzo servocomandato e controllato con un joystick proporzionale“.

Oltre alle attività di tipo sperimentale, consistenti in rilievi e misure per l’analisi del sistema di ventilazione e per la verifica dei modelli fisico-matematici sviluppati, sono in corso intensi studi di tipo numerico-simulativo, finalizzati alla definizione di un modello virtuale CFD (Computational Fluid Dynamics) del traforo, destinato a simulare preventivamente gli scenari fluidodinamici nelle diverse configurazioni operative impiantistiche e per differenti condizioni meteorologiche.

“Obiettivo ultimo del lavoro – ha concluso Diego Angeli del gruppo di ricerca di fisica tecnica del DIMeC – è la definizione di un nuovo modello fisico-matematico fluidodinamico dell’intero traforo, inteso come tunnel principale e relativo sistema di condotti di distribuzione aria ed estrazione fumi, da implementare nel nuovo Scada (Supervisory control and data acquisition) dell’imponente struttura impiantistica del traforo”.

O.O.

 

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