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Relatore Ch.mo Prof. Ing. Andrea Prota Correlatore Ing. Domenico Asprone

FACOLTA’ DI INGEGNERIA Corso di Laurea in Ingegneria Gestionale dei Progetti e delle Infrastrutture TESI DI LAUREA Comportamento di barriere porose soggette ad esplosione. UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II. Relatore Ch.mo Prof. Ing. Andrea Prota Correlatore Ing. Domenico Asprone.

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Presentation Transcript

  1. FACOLTA’ DI INGEGNERIACorso di Laurea inIngegneria Gestionale dei Progetti e delle InfrastruttureTESI DI LAUREAComportamento di barriere porose soggette ad esplosione UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II Relatore Ch.mo Prof. Ing. Andrea Prota Correlatore Ing. Domenico Asprone Candidato Raffaele Di Nardo Matr. 532/105 ANNO ACCADEMICO 2006/2007

  2. INDICE Caratteristiche e obiettivi del progetto SAS-2006 Esplosioni e loro effetti nell’aria Prove sperimentali di esplosioni condotte in cava Analisi teorico-sperimentale

  3. IL PROGETTO SAS-2006 Progetto per la sicurezza aeroportuale gestito ed eseguito da 5 aziende di cui AMRA è la capofila Obiettivi: Strutture magneticamente trasparenti per la protezione di infrastrutture strategiche della comunicazione aerea

  4. IL PROGETTO SAS-2006 LA BARRIERA Elementi prefabbricati in cls Elementi tubolari in GFRP Assemblaggio dei moduli

  5. ESPLOSIONI IN ARIA LIBERA ESPLOSIONE Improvviso e violento rilascio di energia meccanica, con produzione di gas ad altissima temperatura e pressione Deflagrazione Detonazione • Velocità della fiamma alta (>1000m/s) • Effetto distruttivo • Velocità della fiamma lenta (<1000m/s) • Effetto di sola spinta

  6. ESPLOSIONI IN ARIA LIBERA ANDAMENTO TIPICO DELL’ONDA DI PRESSIONE NEL TEMPO PRESSIONE Picco di pressione FORMULE DI HENRYCH Impulso positivo TEMPO Durata della fase positiva Tempo di arrivo

  7. PROVE SPRERIMENTALI CONFIGURAZIONE BASE 3 m 1,5m 1,5m DB 4 m

  8. PROVE SPRERIMENTALI Configurazione del primo scoppio: 5Kg@5m 0,20 m S1 S6 2,00 m DTOT=9,00 m DB=5,00 m DS=4,00 m 1,95 m

  9. PROVE SPRERIMENTALI Configurazione del secondo scoppio: 5Kg@3m Configurazione del primo scoppio: 5Kg@5m 0,20 m 2,00 m 9,00 m 7,00 m 5,00 m 3,00 m 4,00 m 1,95 m

  10. PROVE SPRERIMENTALI Configurazione del terzo scoppio: 5Kg@0,5m Configurazione del secondo scoppio: 5Kg@3m 0,20 m 1,00 m 2,00 m 7,00 m 3,00 m 4,00 m 4,50 m 0,50 m 1,95 m

  11. PROVE SPRERIMENTALI VIDEO: 5Kg@5m

  12. PROVE SPRERIMENTALI VIDEO: 5Kg@3m

  13. PROVE SPRERIMENTALI VIDEO: 5Kg@0,5m

  14. PROVE SPRERIMENTALI Primo scoppio : 5 Kg @ 5 m NESSUN DANNO Secondo scoppio : 5 Kg @ 3 m Terzo scoppio : 5 Kg @ 0,5 m ROTTURA A TAGLIO

  15. PROVE SPRERIMENTALI S6 S1 Primo scoppio : Sensore S1 Primo scoppio : Sensore S6 100 100 75 75 50 50 Pressione (Kpa) Pressione (Kpa) -12% 25 25 0 0 -25 -25 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 Time(μs) Time(μs)

  16. PROVE SPRERIMENTALI S6 S1 Secondo scoppio : Sensore S1 Secondo scoppio : Sensore S6 100 100 75 75 50 50 -47% Pressione (Kpa) Pressione (Kpa) 25 25 0 0 -25 -25 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 Time(μs) Time(μs)

  17. PROVE SPRERIMENTALI S6 S1 Terzo scoppio : Sensore S1 Terzo scoppio : Sensore S6 100 100 -36% 75 75 50 50 Pressione (Kpa) Pressione (Kpa) 25 25 0 0 -25 -25 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 Time(μs) Time(μs)

  18. ANALISI TEORICO-SPERIMENTALE DOCUMENTAZIONE DISPONIBILE IN LETTERATURA Barriera continua Modello di Zhou e Hao (AP) Modello di Chapman et al. (FP,PF) Barriera porosa Analisi di Britain et al. Analisi fluidodinamica dell’iterazione tra onda d’urto e barriera porosa Analisi di Doyle et al. Si sono generati due modelli “specifici” in funzione della porosità della barriera

  19. ANALISI TEORICO-SPERIMENTALE 2° MODELLO WA1: Carica necessaria a generare PNBA PNB : Onda incidente tramite Henrych WB1: Carica necessaria a generare PNBB PNBB: Aliquota PNB di che incontra il palo PNBA1: Pressione in aria libera generata da WA1 PNBA: Aliquota PNB di che incontra l’interpalo PB1: Pressione ridotta generata da WB1 PBP = PB1 + PNBA1

  20. ANALISI TEORICO-SPERIMENTALE Confronto tra valori sperimentali e valori numerici

  21. ANALISI TEORICO-SPERIMENTALE Scelta del modello migliore *Ricavato numericamente tramite Henrych

  22. CONCLUSIONI Analisi dei risultati sperimentali ricavati dalle prove di esplosione condotte in cava Analisi della riduzione del picco di pressione a valle della barriera Sviluppo di modelli numerici specifici Validazione di tali modelli tramite il confronto tra dati sperimentali e numerici

  23. Grazie per l’attenzione

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