Studio sperimentale del moto incipiente di massi ciclopici al passaggio di un'onda lunga

This master thesis describes the experimental study conducted in the laboratory at Università di Bologna. In these tests the incipient motion of prismatic blocks caused by a dam break wave was observed. The blocks were placed on a slope inside a hydraulic channel and along the direction of propagation of the dam break wave. The wave characteristics were studied through frames and velocimeter data analysis. The minimum wave run up and velocity needed to move a block were computed and compared with the results of past studies. A simplified model was developed to compute the drag coefficients in each test with different blocks. This study was conducted to better describe the impact force of the wave on the mass in the early motion. The value of the obtained coefficients changes as a function of the shape of the blocks and their orientation with respect to the wave propagation.

La presente tesi di laurea descrive lo studio sperimentale condotto in un canale idraulico presso il laboratorio dell’università di Bologna. Negli esperimenti effettuati è stato osservato il moto incipiente di blocchi prismatici causato dall’impatto con un’onda di dam break. I blocchi sono stati sistemati su un piano inclinato posto all’interno del predetto canale lungo la direzione di propagazione del flusso. Le caratteristiche dell’onda sono state ricavate attraverso l’analisi delle immagini acquisite ad alta frequenza e dei dati ottenuti mediante l’utilizzo del velocimetro Doppler a ultrasuoni. In questo modo è stato possibile calcolare l’altezza e la velocità minima dell’onda necessaria a causare lo spostamento dei blocchi. I dati empirici così ottenuti sono stati confrontati con i risultati dei precedenti studi in modo da verificarne l’esattezza e l’attendibilità. Attraverso un modello semplificato, sono stati calibrati i coefficienti di drag per le varie prove con i differenti volumetti, per descrivere, il più verosimilmente possibile, la forza esercitata dall’onda su questi ultimi nella fase di inizio del moto. I coefficienti così ottenuti variano in funzione della forma e dell’orientamento dei blocchi rispetto alla direzione di propagazione del flusso. Il modello sviluppato ha permesso di poter fare delle previsioni più precise sulle condizioni di moto incipiente dei blocchi.