B2379 - EXPERIMENTAL FLUID MECHANICS

Conoscenze e abilità da conseguire

Students learn advanced fluid mechanics with applications in aerodynamics, compressible hydromechanics and turbulence mixing, and related experimental methods including ultrasound and optical velocimetry for the investigation of fluid flow

Contenuti

• Richiami di cinematica dei fluidi
• Richiami delle equazioni differenziali
• Fluidi non viscosi e moti irrotazionali
• Condizioni di aderenza e strato limite
• Turbolenza
• Moti esterni: resistenza e portanza
• Tecniche ad ultrasuoni
• Metodi ottici

Testi/Bibliografia

Yunus A. Cengel, John M. Cimbala, Giuseppe Cozzo, Cinzia Santoro. Meccanica dei Fluidi (quinta edizione), McGraw-Hill Education, 2024.

Christophe Bailly, Geneviève Comte-Bellot. Turbulence, Springer, 2015.

Aberle, J.; Rennie, C.D.; Admiraal, D.M.; Muste, M. Experimental Hydraulics: Methods, Instrumentation, Data Processing and Management – IAHR Monograph; CRC Press, Taylor & Francis Group, London UK, 2017.

Metodi didattici

L'insegnamento partecipa al progetto di innovazione didattica dell'Ateneo che prevede un formato "blended" di lezioni.

Le lezioni sarano volte a sviluppare a chiarire le scelte fondamentali per una efficace modellazione di tipo ibrido (i.e., matematico/sperimentale) nella meccanica dei fluidi. Questo verrà ottenuto tramite alcune attività pratiche in presenza affiancate da analisi e modellazioni in un tipico approccio “PRATICO LABORATORIALE”.

Tali attività consistono in:

1. Esercitazioni finalizzate a graficare e parametrizzare le variabili di interesse (e.g., campi di moto e di pressione, linee di corrente, isolinee potenziale, profili di velocità e parametri dello strato limite) e per l'analisi di dati sperimentali (PTV, PIV, LDA, UVP, ADV) con l'ausilio di script Matlab resi disponibili dal docente

2. Esercitazioni presso il Laboratorio di Ingegneria Idraulica dell'Università di Bologna finalizzata alla esemplificazione dei metodi sperimentali trattati nel corso e alla raccolta di dati UVP e ADV utili alle esercitazioni

Gli studenti divisi in Gruppi di Lavoro supervisionati dal docente e dal personale del laboratorio potranno effettuare le misure del campo di moto attorno ad un corpo rigido e confrontare/integrare i risultati ottenuti dalla modellazione matematica. L’analisi dei dati sperimentali potrà avvenire anche on-line; a tal fine verranno forniti applicativi Matlab, elaborati grafici e filmati su Virtuale.

L'ACCESSO AL LABORATORIO NECESSITA CHE GLI STUDENTI ABBIANO COMPLETATO IL CORSO SULLA SICUREZZA NEGLI AMBIENTI DI LAVORO "MODULO 3".

L'insegnamento contribuisce ai 17 Obiettivi per lo Sviluppo Sostenibile (SDGs) dell’ONU. In particolare, gli Obiettivi

4: "Istruzione di qualità - Garantire un’educazione di qualità, equa e inclusiva, e opportunità di apprendimento permanente per tutti"

10: "Ridurre l’ineguaglianza - Ridurre l’ineguaglianza all’interno delle Nazioni e fra di esse"

sono perseguiti stimolando la collaborazione tra gli studenti divisi in gruppi eterogenei per provenienza e background.

La parte teorica verrà presentata in maniera tradizionale tramite lezioni forntali in presenza. Questo includerà lo sviluppo di alcuni esempilificazioni grafiche alla lavagna, inoltre verrà presentato con il proiettore il materiale di studio che varrà reso disponibile in formato elettronico.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Sono disponibili due modalità: i) il candidato presenta il lavoro personale e la comprensione del dataset sperimentale acquisito presso il Laboratorio di Ingegneria Idraulica, ii) il candidato viene intervistato brevemente sugli argomenti del corso EFM. In entrambi i casi, l’esame individuale del candidato dura circa 15 minuti.

In dettaglio, gli studenti interessati alla metodologia sui dati sperimentali, previa richiesta via email, riceveranno un compito specifico relativo a tali dati 1-2 settimane prima della data fissata per l’esame. Questo metodo è consigliato per gli studenti che frequentano il corso EFM dall’inizio e appartengono ai Gruppi di Lavoro del laboratorio.

In alternativa, la breve intervista consisterà in due domande: una focalizzata sulle Tecniche ad ultrasuoni e sui Metodi ottici e un’altra focalizzata sullo Strato limite, la Turbolenza e i Moti esterni.

Gli studenti appartenenti allo stesso Gruppo di Lavoro possono scegliere metodologie diverse.

Per la prima modalità è richiesta la partecipazione attiva alle esperienze di laboratorio e alle lezioni incentrate sul post-processing dei dati.

Strumenti a supporto della didattica

Materiale didattico quali dispense e presentazioni mostrate durante le lezioni, script di Matlab e dati sperimentali delle esercitazioni verranno caricati nella pagina dedicata all'insegnamento su

https://virtuale.unibo.it/

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Massimo Guerrero