Fluidotecnica industriale: come formarsi e lavorare in questo settore?

La fluidotecnica è una di quelle discipline che, a prima vista, potrebbero sembrare astratte e poco connesse al quotidiano, ma che aprono un’infinità di sbocchi professionali e applicazioni nel mondo dell’industria.

Parliamo di una scienza che analizza il comportamento dei fluidi, il loro moto e tutti i fattori e le proprietà che si considerano in un possibile utilizzo al livello industriale e sperimentale.

I fluidi -sia liquidi che gassosi- trovano larga applicazione nell’industria chimica, energetica e agroalimentare e diventare professionisti nel campo della fluidotecnica industriale può fare veramente la differenza.

Da tempo attiva nel settore della formazione, Mekhan offre strumentazioni didattiche per formarsi in diverse materie stem: meccatronica, microcomputer, programmazione CNC, energie rinnovabili e, appunto, fluidotecnica industriale.

Tutto questo sulla base di un modello di didattica laboratoriale, fondata sul learning by doing, con laboratori customizzati e modelli didattici per esercitarsi e fare simulazioni.

Fluidotecnica industriale: perché formarsi?

La fluidotecnica è all’interno di molti programmi e percorsi di laurea, soprattutto del ramo ingegneristico. Tuttavia, non si tratta del passatempo intellettuale di chi ha il pallino per le materie scientifiche.

La fluidotecnica trova applicazione in molti settori industriali e, qui scoprirete che è ancora più concreta di quanto non pensaste, tante connessioni con la realtà in cui viviamo e, addirittura, con il nostro organismo:

• per 2/3 la superficie del pianeta in cui viviamo è coperta di acqua;
• l’atmosfera ha un’estensione di oltre 17 km al di sopra della superficie terrestre;
• il nostro stesso corpo è composto di acqua in una percentuale del 60%.

Capire la fluidotecnica, quindi, non permette soltanto di ottimizzare al meglio processi industriali, i
cui meccanismi si fondano sulle proprietà dei liquidi, ma anche di comprendere il mondo in cui viviamo e addirittura alcuni fenomeni naturali.

Pensiamo, per esempio, ai cambiamenti climatici e a come questi determinino reazioni anche sui fluidi presenti nel nostro ecosistema.

La fluidotecnica nell’industria: gli impianti fluidi

Ma la fluidotecnica rappresenta la base fondamentale per chiunque lavori in un settore industriale dove capire il movimento dei fluidi può generare profitto.

Parliamo soprattutto degli impianti fluidi: pensiamo alle tubazioni oleodinamiche, ai gasdotti, ma anche a tutto il settore industriale chimico e alimentare, in particolare l’industria lattiero casearia.

Pensare di lavorare in questo campo senza conoscere alla perfezione tutti i principi e le proprietà dei fluidi rispetto a diversi contesti e situazioni è impensabile.

Ma su cosa si basa esattamente la fluidotecnica industriale?

Fluidotecnica industriale: l’ingegneria del flusso

Volendo trovare una definizione precisa, potremmo definire la fluidotecnica come una sorta di ingegneria del flusso.

La scienza che permette di padroneggiare il flusso, conoscendone alla perfezione le proprietà, in un’ottica di ottimizzazione dei processi industriali.

Sono varie le proprietà dei fluidi che vengono analizzate -velocità, pressione, temperatura- e la loro interazione rispetto al contesto viene misurata ricorrendo a formule matematiche.

Fluidotecnica e fluidodinamica: il flusso in movimento

Per comprendere un’altra sfumatura della fluidotecnica, potremmo ricorrere alla definizione di fluidodinamica.

I termini fluidotecnica e fluidodinamica, almeno in senso popolare, vengono usati come sinonimi. Tuttavia, pur essendolo in parte, si differenziano per un aspetto fondamentale, che ci aiuta a capire meglio questa disciplina nelle sue applicazioni industriali.

Perché la scienza dei fluidi è soprattutto lo studio del movimento dei fluidi in relazione al contesto e alle condizioni ambientali.

A essere studiate, sono tutte le cause e i fattori che ne influenzano il moto in funzione dello spazio e del tempo.

Queste nozioni -studiate in ambito ingegneristico con la fluidodinamica- trovano un’applicazione concreta con la fluidotecnica.

Una scienza più pratica e impiegata direttamente al livello industriale, che considera sistemi e soluzioni per sfruttare il movimento dei fluidi in senso più produttivo, ricavandone energia.

Fluidotecnica: CDF e matematica al servizio dell’industria del flusso

Non ci addentreremo in tutti i dettagli scientifici che concernono la fluidotecnica.

Sappiate, tuttavia, che, se deciderete di diventare esperti in questa disciplina, di logica e di matematica ne troverete tanta.

Si dà per scontato che chi è incappato in quest’articolo nutra un sincero interesse verso l’argomento; per cui, introdurre almeno gli elementi base crediamo sia fondamentale.

Il comportamento dei fluidi viene studiato servendosi di alcune equazioni differenziali, dette equazioni di Navier Stokers.

Queste ultime vengono studiate nell’ambito della fluidodinamica che, come dicevamo, introduce tutto l’impianto teorico.

Nella loro forma tradizionale, le equazioni di Navier Stokers non forniscono soluzioni generali in una formula univoca, per cui vengono sviluppate e ampliate nell’ambito della metodologia della fluidodinamica computazionale, conosciuta anche con l’acronimo CDF.

Queste equazioni, nella fluidodinamica computazionale, forniscono un metodo di analisi numerico e algoritmico per analizzare e gestire le proprietà dei flussi tramite computer.

Il fluido perfetto alla base del calcolo CDF

In linea del tutto generale, possiamo dire che il comportamento dei fluidi viene studiato a partire da un modello teorico di fluido ideale o perfetto.

Mentre un fluido reale tende a deformarsi in modo indefinito a causa di una sua caratteristica di viscosità, quello perfetto si presenta come teoricamente incomprimibile e non viscoso.

Il modello di fluido perfetto viene, di volta in volta, corretto e modificato, con l’introduzione di alcuni termini correttivi, a seconda del fluido reale con cui ci si trova a interagire.

Ed è questo l’impianto teorico con cui si analizzano le proprietà dei fluidi in relazione alle loro applicazioni industriali.

Lavorare con la fluidotecnica industriale: gli sbocchi lavorativi della fluidomeccanica

Parlando più in concreto degli sbocchi professionali offerti dalla fluidotecnica industriale, possiamo considerare una serie davvero variegata di settori.

Questi vanno da quelli classici a quelli più specialistici.

• Settore energetico. È quello che trova più applicazioni. Pensiamo a oleodotti e gasdotti, ma anche a tutto ciò che riguarda piattaforme petrolifere, impianti eolici e idraulici.
• Industria agroalimentare e alimentare: altro settore in cui la fluidotecnica trova larga applicazione. Consideriamo le operazioni di pastorizzazione, filtrazione e omogeneizzazione in ambito enologico e lattiero caseario; ma anche quelle di confezionamento e trasporto di alcuni prodotti fluidi.
• Chimica e farmaceutica. Un altro settore classico dove la fluidotecnica è al servizio del trasporto di sostanze gassose e liquide: impianti di lavorazione e miscelazione di liquidi per reazioni chimiche.

Accanto a questi settori che potremmo definire tradizionali, ve ne sono altri che, sebbene più tecnici e particolari, si prestano a una larga applicazione della fluidotecnica.

• Ingegneria ambientale: pensiamo al drenaggio e alla gestione delle acque reflue e allo studio del movimento di fiumi e di impianti idroelettrici.
• Biomedicina: la progettazione di dispositivi medici come impianti vascolari e valvole cardiache, ma anche a tutto ciò che afferisce alla emodinamica per la realizzazione di strumenti clinici.
• Marina e industria navale: qui sono tanti gli studi circa le interazioni dei flussi e delle correnti con scafi e strutture galleggianti.
• Sviluppo software e design. Persino qui è possibile trovare campi di applicazione. Basti pensare al settore del design industriale: strumenti software di simulazione termodinamica e analisi termiche e di flusso dei dispositivi elettronici.

Come formarsi nella fluidotecnica industriale? I corsi Mekhan

Per chi fosse interessato al settore, una buona base teorica in fluidodinamica può essere ottenuta frequentando tutti i percorsi accademici che fanno capo a ingegneria -energetica, meccanica, ambientale, aerospaziale- tuttavia per un’applicazione più concreta al livello industriale servono corsi specifici.

Mekhan fornisce supporto a scuole ed enti di formazioni interessati a elargire corsi in fluidotecnica e altre materie stem, mettendo a disposizione la sua attrezzatura laboratoriale: marchi G.U.N.T. e Lucas Nülle.

Simulatori di impianti, laboratori customizzati e console pensati per formare i professionisti del futuro.

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