Ottimizzazione di prove sperimentali ed analisi dei risultati su circuiti con ugelli irroratori per agricoltura = Optimisation of experimental tests and analysis of results on circuits with agricultural spray nozzles

La seguente tesi ha come oggetto lo studio di un sistema di irrorazione di prodotti fitosanitari per colture vinicole tramite l’utilizzo di un drone; in particolare, si sono effettuate delle prove in laboratorio su un circuito irroratore composto da un serbatoio a vescica e un circuito a tre ugelli che simula il funzionamento del drone in volo. Questo lavoro è posto all’interno di un progetto più generale, che ha come obiettivo la progettazione di un sistema per l’applicazione dei prodotti fitosanitari sui vigneti più efficiente di quelli attuali. Tutte le attività sperimentali realizzate e presentate all’interno di questo elaborato sono state effettuate tra i mesi di ottobre e febbraio nel laboratorio di Aeronautica “Modesto Panetti” del Politecnico di Torino. Le prove sperimentali sono state effettuate su un banco prova realizzato appositamente, che simula la struttura di irrorazione che andrà poi montata sul drone. Le prove, realizzate con questo banco prova, sono state sostanzialmente di due tipi: la prima consiste nella misura dei tempi di svuotamento del serbatoio al variare delle condizioni iniziali; la seconda consiste nell’analisi dello spruzzo degli ugelli irroratori di acqua e colorante. Per permettere di analizzare il getto di acqua colorata, si è utilizzata della carta fotografica, che si colora dopo il contatto con il liquido. Successivamente, l’analisi di questi fogli “macchiati” dal colore permette di individuare molti parametri caratteristici del getto e delle gocce, quali i diametri delle gocce stesse, la loro densità sul foglio e l’area percentuale coperta dalle gocce. Inoltre, si può immaginare il foglio come una simulazione delle foglie delle viti, e quindi i parametri analizzati rappresentano i medesimi parametri che si troverebbero nella situazione reale. L’obiettivo della tesi è quello di analizzare i risultati ottenuti con questo circuito a tre ugelli alimentato dal serbatoio a vescica, fare un confronto dei risultati ottenuti con quelli ottenuti col medesimo circuito alimentato però dalla pompa (analisi effettuata nei lavori precedenti a questo) e capire se l’utilizzo del drone è veramente applicabile alla realtà oppure no. Lo studio del sistema deve tener conto dei limiti del drone, sia in termini di autonomia di volo che di peso trasportabile; inoltre non vanno trascurati nello studio i parametri del vigneto, quali possibili rami sporgenti che potrebbero portare instabilità al drone in movimento o l’effetto degli eventi atmosferici, come ad esempio il vento. La soluzione finale, oltre a verificare tutte queste condizioni appena citate, deve verificare che i valori dei parametri ottenuti siano in linea con quelli indicati dalle normative vigenti, in particolare per quanto riguarda il diametro delle gocce; infatti, delle gocce troppo grandi rischierebbero di scivolare sulla superficie della foglia e finirebbero per inquinare il terreno sottostante, mentre delle gocce troppo piccole rischierebbero al contrario di essere in balia del vento, che quindi le farebbe disperdere in aria, inquinandola.