- Docente: Alberto Armigliato
- Crediti formativi: 6
- SSD: GEO/10
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea Magistrale in Fisica del sistema Terra (cod. 8626)
Conoscenze e abilità da conseguire
Al termine del corso, lo studente possiede i concetti fondamentali di dinamica dei fluidi newtoniani, le sue applicazioni allo studio della convezione termica e delle onde di gravità. Infine, lo studente possiede le conoscenze di base relative a materiali viscoelastici, con comportamento intermedio fra quello elastico e quello viscoso e relative a materiali poro-elastici, in cui è presente una fase fluida all'interno di una matrice solida permeabile. In particolare, lo studente è in grado di: - valutare le condizioni di instabilità gravitativa in un fluido; - caratterizzare i diversi regimi di propagazione delle onde di gravità; - risolvere semplici problemi di equilibrio quasi-statico in materiali prossimi alla temperatura di solidus; - descrivere quantitativamente i fenomeni di convezione idrotermale e l'interazione fluidi-roccia.
Contenuti
Fluidi newtoniani, equazione di Navier-Stokes, flussi laminari e transizione alla turbolenza, le equazioni in un pianeta in rotazione: equazione della vorticità. Approssimazione di Boussinesq.
Onde di gravità alla superficie di un fluido, approssimazione di “shallow water” e di “deep water”, l'influenza della tensione superficiale; onde interne in fluidi stratificati.
Instabilità di Rayleigh-Taylor, instabilità di Kelvin-Helmholtz, convezione di Rayleigh, convezione di fluidi riscaldati internamente.
Cenni di teoria della turbolenza: produzione di turbolenza "in cascata", microscala di Kolmogorov, spettro di Kolmogorov nel sub-range inerziale. Eddy viscosity, moti geostrofici, spirali di Ekman.
Testi/Bibliografia
Dispense del docente, reperibili su http://campus.unibo.it/ al termine delle lezioni relative a ciascun capitolo.
Gran parte degli argomenti trattati a lezione possono essere trovati in:
Pijush Kundu, Ira Cohen, David Dowling: Fluid Mechanics - Academic Press. L'edizione più recente è la 6a, pubblicata nel 2015.
Donald Turcotte, Gerald Schubert: Geodynamics - Cambridge University Press, 2002.
Etienne Guyon, Jean-Pierre Hulin, Luc Petit, Catalin D. Mitescu: Physical Hydrodynamics (2nd Ed.) - Oxford University Press, 2015.
Metodi didattici
Lezioni in aula
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
La verifica avviene attraverso esame orale.
Il colloquio mira a
valutare il raggiungimento degli obiettivi didattici del
Corso:
- Conoscere la dinamica dei fluidi newtoniani e dei fluidi
inviscidi.
- Conoscere i modelli quantitativi dei principali fenomeni quali:
onde di gravità, convezione, transizioni alla turbolenza.
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Alberto Armigliato
SDGs
L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.