04294 - MECCANICA DEI FLUIDI

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2020/2021

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente possiede le conoscenze interdisciplinari di base necessarie per affrontare i problemi ingegneristici nel campo della meccanica dei fluidi applicabili nei settori dell'Ingegneria Meccanica.

Contenuti

  1. Energia, forza e lavoro dei fluidi – premessa
    1. La Meccanica dei Fluidi
    2. Finalità del corso
    3. Molteplicità degli approcci
    4. Principio di conservazione dell’energia meccanica di un fluido
    5. Seconda legge di Newton e teorema della quantità di moto
    6. Approccio sperimentale e fluidi reali in regime turbolento
    7. Equazioni indefinite, soluzioni analitiche in regime laminare
  2. Reologia dei Fluidi
    1. Che cos’è un fluido, sistema continuo
    2. Densità e peso specifico
    3. Tensione di vapore e cavitazione
    4. Energia meccanica
    5. Coefficiente di comprimibilità
    6. Celerità e numero di Mach
    7. Viscosità
  3. Statica dei Fluidi
    1. Pressione
    2. Spinte idrostatiche
    3. Spinte idrostatiche su superfici curve
    4. Galleggiamento
    5. Moti rigidi
  4. Cinematica e principi di conservazione
    1. Cinematica dei fluidi
    2. Derivata sostanziale
    3. Conservazione della massa
    4. Teorema di Bernoulli
    5. Tubo di Pitot
    6. Processi di efflusso
    7. Significato energetico, venturimetro
    8. Linee dei carichi
    9. Equazione indefinita di Euler
    10. Derivazione del teorema di Bernoulli dall’equazione di Euler
    11. Distribuzione delle pressioni perpendicolarmente alle linee di corrente
  5. Approccio globale: equazioni cardinali o integrali
    1. Volume di controllo
    2. Teorema del trasporto di Reynolds
    3. Equazione di continuità della massa
    4. Seconda legge di Newton e conservazione della quantità di moto
    5. Forze trasmesse da urti di getti
    6. Forze trasmesse su pezzi speciali di impianto
    7. Macchine idrauliche a reazione
  6. Perdite di carico distribuite
    1. Regime laminare e turbolento
    2. Esperienza di Reynolds, coefficiente di resistenza
    3. Abaco di Moody, formule
    4. Lunghe condotte: sforzo tangenziale, equazione di Darcy
  7. Impianti idraulici
    1. Problemi di verifica e progetto
    2. Verifica di una lunga condotta a gravità
    3. Perdite concentrate
    4. Impianti a gravità
    5. Impianto di pompaggio
    6. Pompe in serie e in parallelo
    7. Altezza minima di aspirazione
    8. Reti
  8. Colpo d’ariete in condotta
    1. Problemi di transitorio
    2. Manovra brusca e lenta, calcolo del sovraccarico massimo
    3. Equazioni per il moto vario in condotta
    4. Invariante di Riemann, metodi grafici
  9. Approccio indefinito: equazioni differenziali
    1. Equazione di continuità della massa
    2. Equazione di Cauchy
    3. Tensore delle velocità di deformazione
    4. Equazione di Navier-Stokes
    5. Moto laminare di un fluido viscoso: equazione di Poisson
    6. Lastre piane e parallele
    7. Lubrificazione

Testi/Bibliografia

Yunus A. Cengel, John M. Cimbala. Meccanica dei Fluidi, McGraw-Hill Education

Metodi didattici

Lezioni frontali della parte teorica, risoluzione guidata di esercizi/temi d'esame, esperimenti guidati di meccanica dei fluidi

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Prova scritta e orale

Strumenti a supporto della didattica

Materiale didattico quali dispense e presentazioni mostrate durante le lezioni, esercizi risolti e video di esperimenti/lezioni verranno caricati nella pagina dedicata all'insegnamento su 

https://virtuale.unibo.it/

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Massimo Guerrero