Un innovativo veicolo-strumento, specificamente progettato per il rilievo di dati anemometrici (cioè di velocità dell’aria), soprannominato T.A.L.P.A. (Tunnel Aerolab for Longitudinal Profile Acquisition), interamente concepito e costruito a Modena da ingegneri del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Civile dell’Università degli studi di Modena e Reggio Emilia e di Mimesis, ha bloccato pochi giorni fa il traffico all’interno del Tunnel Monte Bianco. La chiusura dell’importante traforo è stata programmata dalla Società di gestione del traforo GEIE-TMB per consentire la quarta campagna sperimentale che ingegneri modenesi, coordinati dal prof. Giovanni Sebastiano Barozzi e dall’ing. Paolo Levoni di Mimesis, 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 dell’importante galleria italo-francese, raccogliendo una mole di informazioni mai acquisita in precedenza sui flussi d’aria che si instaurano all’interno dei tunnel.
“Nel caso di strutture di enormi dimensioni e complessità come il Traforo del Monte Bianco – spiega il prof. Giovanni S. Barozzi della facoltà di Ingegneria “Enzo Ferrari” – risulta indispensabile procedere con approccio galileiano. Qualsiasi modello di analisi, infatti, si basa inevitabilmente su semplificazioni più o meno raffinate e, conseguentemente, più o meno realistiche ed accurate. Da questa considerazione la convinzione dell’importanza dell’ideazione di un sistema innovativo, accurato ed 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 evento e 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 Spinoff del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Civile. Per lo sviluppo del veicolo, Mimesis si è avvalsa della collaborazione dell’ingegnere modenese Alessandro Scorcioni, uno dei maggiori esperti europei nel campo dei veicoli elettrici.
“Le specifiche indispensabili in un’applicazione di questo tipo – spiega l’ing. Paolo Levoni di Mimesis – 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 ci siamo orientati su di un telaio basso, tipo “go-kart” (con ridotta area frontale) – continua l’ing. Alessandro Scorcioni – progettando una trazione elettrica basata su un servomotore retroazionato in velocità. 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 – spiega l’ing. 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”.
La ricerca rappresenta una delle molteplici azioni che la Società di gestione del traforo GEIE-TMB regolarmente intraprende per il continuo incremento della sicurezza del traforo più importante d’Europa. I dispositivi di aerazione e ventilazione rivestono, infatti, un ruolo fondamentale per la sicurezza all’interno dei tunnel in quanto, oltre a garantire l’apporto di aria fresca e quindi la respirabilità nell’ambiente, sono direttamente responsabili del confinamento dei fumi e della limitazione delle temperature interne in caso di evento.
Team TA.L.P.A.: Prof. Giovanni S. Barozzi, Ing. Paolo Levoni, Ing. Alessandro Scorcioni, Ing. Diego Angeli, p.i. Enrico Salardi, Ing. Marco Cavazzuti, Ing. Simone Pandini, Ing. Enrico Stalio
