31036 - IDRAULICA T

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, dopo avere superato la prova di verifica finale, lo studente possiede le nozioni fondamentali della Meccanica dei Fluidi Continui e dell’Idraulica necessarie per seguire con profitto i corsi applicativi seguenti. In particolare è in grado di effettuare verifiche e progetti di semplici schemi in pressione e a pelo libero, considerando sia le condizioni usuali di funzionamento in moto permanente che quelle estreme derivanti dai transitori.

Contenuti

Prerequisiti/Propedeuticità consigliate

L’allievo che accede a questo insegnamento conosce e sa utilizzare principi di base di matematica e fisica. Tali conoscenze sono acquisite, di norma, superando gli esami di Analisi 1, Analisi 2, Fisica, e Meccanica Razionale.

Tutte le lezioni saranno tenute in Italiano. È quindi necessaria la comprensione della lingua italiana per seguire con profitto il corso e per poter utilizzare il materiale didattico fornito.

Programma

Generalità

Considerazioni introduttive sulla meccanica dei fluidi e idraulica. Grandezze e unità di misura. Analisi dimensionale. Teorema di Buckingham (pi-greco). Schemi di mezzo continuo. Proprietà dei fluidi: densità, viscosità, comprimibilità. Equazione di stato. Equazione di continuità.

Idrostatica

Equazioni globali e puntuali della statica. Pressione idrostatica. Misure di pressione nei fluidi in quiete. Spinta su superfici piane e curve. Equilibrio dei corpi immersi o galleggianti.

Dinamica dei fluidi

Tensore degli sforzi e tensore delle velocità di deformazione. Equazioni costitutive. Fluidi newtoniani e non newtoniani. Velocità e accelerazione dei fluidi in moto. Teorema della quantità di moto. Equazioni di Eulero. Teorema di Bernoulli. Equazioni di Navier e di Stokes. Esperimento di Reynolds: moto laminare e turbolento. Cenni alla turbolenza: equazioni di Reynolds e tensore di Reynolds. Azioni idrodinamiche contro superfici solide. Foronomia. Moto uniforme nelle condotte. Diagramma di Moody. Perdite di carico localizzate. Teorema di Bernoulli generalizzato. Reti di condotte. Impianti di pompaggio. Moto a superficie libera: moto uniforme, profondità critica. Moto permanente e profili di rigurgito. Risalto idraulico. Passaggi sopra soglia e sotto paratoia. Canale Venturi. Moti di filtrazione. Moto vario nelle condotte: oscillazioni di massa e colpo d'ariete.

Testi/Bibliografia

Cengel, Cimbala. Meccanica dei fluidi. Mc-Graw-Hill 2011

Citrini, Noseda. Idraulica. CEA Milano 1987

Marchi, Rubatta. Meccanica dei Fluidi. UTET 1981

Metodi didattici

Il corso si svolge tramite lezioni frontali, esercitazioni in aula e programmate al calcolatore, e visite di laboratorio.

Nelle lezioni vengono illustrati i principi e le nozioni teoriche e pratiche fondamentali. Nelle esercitazioni in aula vengono illustrate applicazioni delle nozioni con esempi numerici. Nelle esercitazioni proposte al calcolatore, sarà segnalata la esercitazione da svolgere e verificata attraverso il sistema Connect associato al testo Cengel & Cimbala.

Durante le esercitazioni pratiche di laboratorio, svolte presso il Laboratorio di Idraulica della Sede di via Terracini, vengono illustrati alcuni dei fenomeni più rilevanti per le correnti in pressione e a superficie libera.

In considerazione delle tipologie di attività e metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede lo svolgimento di tutti gli studenti dei Moduli 1 e 2 in modalità e-learning [https://www.unibo.it/it/servizi-e-opportunita/salute-e-assistenza/salute-e-sicurezza/sicurezza-e-salute-nei-luoghi-di-studio-e-tirocinio] e la partecipazione al Modulo 3 di formazione specifica sulla sicurezza e salute nei luoghi di studio. Indicazioni su date e modalità di frequenza del Modulo 3 sono consultabili nella apposita sezione del sito web di corso di studio.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento avviene attraverso lo svolgimento di una prova scritta ed una prova orale.

La prova scritta, della durata di 1 ora senza l'aiuto di appunti o libri, consiste di norma di 2 esercizi sui temi più significativi del corso, affrontati nelle esercitazioni in aula. Per essere ammessi a sostenere la prova orale è necessario ottenere nella prova scritta un punteggio minimo di 18/30.

La validità della prova scritta è quattro mesi.

Durante il corso vengono svolte prove in itinere il cui superamento consente di accedere direttamente alla prova orale. Il periodo di validità decorre dalla seconda prova in itinere.

La prova orale consiste in una discussione con il docente, volta ad accertare le conoscenze acquisite, nonché la capacità di sintesi ed applicazione delle conoscenze chiave.
Il superamento dell’esame sarà garantito agli studenti che dimostreranno buona conoscenza e comprensione dei concetti chiave illustrati nell’insegnamento, insieme a buone capacità applicative.
Un punteggio più elevato sarà attribuito agli studenti che dimostreranno padronanza e capacità di utilizzo di tutti i contenuti dell’insegnamento, illustrandoli con ordine logico, proprietà di linguaggio tecnico e capacità critica.
Il mancato superamento dell’esame sarà dovuto all’insufficiente conoscenza e/o comprensione dei concetti chiave, alla mancata padronanza del linguaggio tecnico, alla mancata o insufficiente capacità applicativa.

Durante l'emergenza COVID, la verifiche dell'apprendimento potranno essere effettuate in data unica mediante un esame a distanza sulla piattaforma Teams comprendente esercizi e teoria. Tale modalità comparirà sulla piattaforma Almaesami (https://almaesami.unibo.it/) come "Modalità online".   

Strumenti a supporto della didattica

Il materiale didattico di esercitazione è disponibile tramite la piattaforma Connect del Cengel & Cimbala.

I lucidi di lezione sono disponibili al sito: https://iol.unibo.it/

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Vittorio Di Federico

Consulta il sito web di Valentina Ciriello

Consulta il sito web di Irene Daprà