Il flusso dell'innovazione

Il Laboratorio di Idraulica della Georgia Tech studia la fluidodinamica ambientale in varie discipline STEM

Un sottile getto d'acqua fuoriesce da un collegamento allentato del tubo in PVC e spruzza sul pavimento. "Va bene?" chiede qualcuno, indicando la rottura in miniatura.

Andy Udell, direttore senior delle strutture della Scuola di Ingegneria Civile e Ambientale (CEE), dà un'occhiata alla fuoriuscita e alza le spalle. "No. Ma va bene. Dovresti avere dell'acqua sul pavimento nel laboratorio di idraulica."

Quando entri nel Laboratorio di Idraulica del CEE, annidato sul lato del Jesse W. Mason Building, rimani colpito dalla sua vastità di spazio: 14.000 piedi quadrati. Gli ampi soffitti incorniciano una rete di tubi blu che si intersecano. A sinistra c'è un enorme serbatoio, circondato da varie attrezzature didattiche e un muro di vecchi manufatti, curiosità storiche trasportate dal precedente spazio del laboratorio nell'edificio della Vecchia Ingegneria Civile. A destra, la stanza è divisa da recinzioni di filo metallico, creando aree per lavagne, banchi da lavoro e canali, uno dei quali si estende fino a 14 piedi di larghezza.

Sotto le attrezzature di ricerca e i banchi da lavoro accuratamente costruiti si trovano 20.000 litri d'acqua, la maggior parte della quale risiede in un pozzetto che copre l'intero laboratorio. L'acqua scorre negli esperimenti attraverso i tubi sopraelevati e si scarica in un deposito sotterraneo collegato al serbatoio blu che sovrasta il funzionamento interno del laboratorio. Una piattaforma di pavimento in cemento e linee di lastre di acciaio separa il laboratorio dall'acqua.

Udell gestisce il Laboratorio di Idraulica dal 1998, oltre ad altri sette spazi nel campus.

"Il Georgia Tech Hydraulics Lab è famoso per la fondamentale ricerca storica che è stata condotta qui nel corso degli anni", ha affermato Udell. "Ce ne sono diversi simili in tutto il Paese, ma questa è una delle strutture più attrezzate nel suo genere."

Il Mason Building è stato costruito nel 1968 dopo che CEE ha superato le sue strutture precedenti nel vecchio edificio di ingegneria civile che si affaccia su Freshman Hill. La Georgia Tech aveva bisogno di uno spazio di laboratorio dedicato alla ricerca sulla fluidodinamica ambientale, e così è stato costruito l'Hydraulics Lab. Sebbene il laboratorio si concentri principalmente su questioni ambientali, è uno spazio interdisciplinare. Studenti e docenti di ingegneria meccanica, biologia e molte altre scuole del campus vengono per studiare e partecipare alla poliedrica ricerca della struttura.

Una delle prime cose che gli studenti e i docenti oltrepassano quando entrano nel laboratorio è il suo muro di artefatti. Verso sinistra c'è un vecchio multimetro verde con molti quadranti e pulsanti. Su uno scaffale è presente uno spaccato laterale di una turbina Francis verticale. È stato utilizzato per esperimenti focalizzati sull'impatto del getto.

Tutti i manufatti sono racchiusi in originali scaffali espositivi in ​​mogano, costruiti da uno dei coordinatori del laboratorio nel vecchio edificio di ingegneria civile. Con la sua prominente esposizione di artefatti tecnologici, il laboratorio si posiziona all'interno della ricca storia di ricerca e innovazione della Georgia Tech.

Il pozzo sotterraneo si estende lungo il perimetro del laboratorio e raccoglie l'acqua una volta che esce dai canali

La caratteristica principale del Laboratorio di Idraulica è la fornitura costante di acqua. La fluidodinamica si concentra principalmente sul flusso di liquidi e gas, che può essere modellato utilizzando il flusso dell'acqua. L'obiettivo del laboratorio è limitare gli sprechi utilizzando e riciclando l'acqua nel modo più efficiente possibile.

L'acqua utilizzata negli esperimenti proviene dal serbatoio sopraelevato, collegato a ciascun esperimento tramite tubi. Quando il serbatoio è attivato, la portata dell'acqua può raggiungere fino a 9.000 galloni al minuto (l'equivalente di 3.000 servizi igienici che scorrono contemporaneamente), una caratteristica particolarmente utile per alcuni dei grandi modelli fluviali utilizzati nella ricerca ambientale finanziata da sovvenzioni nella struttura.

Dopo aver attraversato l'attrezzatura, l'acqua viene riciclata nuovamente nella vasca. Alla fine viene diretto da una pompa al serbatoio per essere riutilizzato.

I sette canali – canali stretti e profondi – sono le principali attrezzature del laboratorio. Sono costruiti utilizzando lastre di metallo e plastica trasparente, che mostrano il movimento dell'acqua mentre scorre attraverso l'apparecchio. Le loro dimensioni variano da 15 piedi di lunghezza a 80 piedi di lunghezza, a seconda dell'esperimento.