Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso fornisce la conoscenza delle grandezze idrauliche e delle equazioni fondamentali della statica e della dinamica dei fluidi per quanto necessario alla comprensione del moto delle correnti in pressione e a pelo libero, con particolare attenzione al moto di onde progressive tipiche degli ambienti marini.

Contenuti

Sistemi di misura. Analisi ed omogeneità dimensionale. Teorema di Buckingham (pi-greco). 

Statica: analisi delle forze agenti. Forze di massa e di superficie. Tensore degli sforzi e caratterizzazione dei fluidi. Idrostatica, barotropia, distribuzione delle pressioni e forze sulle pareti, galleggianti.

Cinematica. Descrizioni Lagrangiana ed Euleriana del moto. Velocità. Linee e funzione di corrente. Vorticità e potenziale della velocità. Accelerazione locale e convettiva. Teorema del trasporto. Equazione di continuità.

Dinamica. Equazione di bilancio della quantità di moto.

Fluido perfetto. Teorema di Bernoulli. Bilancio della energia meccanica.

Dissipazione di energia dovute alla viscosità. Numero di Reynolds, instabilità del moto laminare, caratteristiche qualitative della turbolenza.

Brusco allargamento, perdite di carico concentrate.

Resistenza d'attrito. Distribuzione logaritmica della velocità vicino a parete lisce e scabre. Esperienze di Nikuradse e resistenza al moto di tubi lisci, artificialmente scabri ed a scabrezza naturale; formula di Colebrook & White. Formule tradizionali per la valutazione della resistenza al moto. Formula di Manning-StriKler e relazione fra parametri di scabrezza.

Verifica e progetto di condotte e reti in condizioni di regime.

Correnti a pelo libero gradualmente variate. Corrente uniforme. Corrente critica e classificazione delle correnti. Effetti di una brusca variazione di sezione del canale. Profili di rigurgito. Risalto idraulico.

Testi/Bibliografia

Meccanica dei fluidi
Yunus A. Çengel, John M. Cimbala
Mc Graw Hill
ISBN: 9788838663840

 

Metodi didattici

Il corso si svolge tramite lezioni frontali ed esercitazioni.

Nelle lezioni vengono illustrati i principi e le nozioni teoriche e pratiche fondamentali. Nelle esercitazioni vengono illustrate applicazioni delle nozioni con esempi numerici.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Prova scritta e prova orale.

Durante la prova scritta verranno dati 3 esercizi da risolvere, il primo sulla statica, il secondo sulla cinematica e/o dinamica di fluidi in pressione ed il terzo sulle correnti a pelo libero.

Durante la prova orale obbligatoria si commenterà l'esito dello scritto e verranno fatte 1/ 2 domande sul programma di teoria svolto a lezione.

Per superare l'esame bisigna risultare sufficienti in entrambe le prove, sia orale che scritto.

Il voto sarà la media dei due.

Appelli: Liste su ALMA-Esami

Strumenti a supporto della didattica

Saranno proiettati dei lucidi messi a disposizione per gli studenti.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Renata Archetti