ID:
7233/1
Durata (ore):
48
CFU:
6
Url:
INGEGNERIA CIVILE/Strutture e Infrastrutture Anno: 3
Anno:
2023
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (25/09/2023 - 15/12/2023)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso di Idraulica partendo da alcuni concetti della meccanica dei fluidi intende far sviluppare la capacità di applicare in maniera autonoma le nozioni teoriche per impostare, analizzare e risolvere problemi teorici anche complessi, fornendo anche le indicazioni necessarie all’applicazione dei concetti esposti. Ad ogni nuova rappresentazione di nozioni fondamentali, seguirà l’esposizione di esempi applicativi di interesse ingegneristico, con particolare attenzione al raggiungimento del risultato finale, anche allo scopo di sensibilizzare gli allievi circa i valori che le variabili in gioco possono assumere
Lo studente deve dimostrare di conoscere e saper comprendere principi, metodi e strumenti dell’Idraulica necessari per risolvere problemi teorici e pratici inerenti la statica dei fluidi, i fluidi perfetti, il moto dei fluidi nelle reti in pressione.
Lo studente deve dimostrare di saper utilizzare i concetti teorici e pratici acquisiti per procedere all’impiego degli stessi ai fini della verifica e del dimensionamento di elementi o sistemi idraulici in pressione.
Lo studente deve essere in grado di valutare in maniera autonoma situazioni anche diverse da quelle standard presentate dal docente durante il corso e di adottare le migliori metodologie risolutive.
OF4: Lo studente deve avere la capacità di sviluppare e presentare temi relativi all’Idraulica utilizzando correttamente il linguaggio tecnico-scientifico.
OF5: Lo studente deve essere in grado di aggiornarsi continuamente, tramite la consultazione di testi e pubblicazioni (anche in lingua inglese), allo scopo di acquisire la capacità di approfondire gli argomenti specifici dell’Idraulica.
Lo studente deve dimostrare di conoscere e saper comprendere principi, metodi e strumenti dell’Idraulica necessari per risolvere problemi teorici e pratici inerenti la statica dei fluidi, i fluidi perfetti, il moto dei fluidi nelle reti in pressione.
Lo studente deve dimostrare di saper utilizzare i concetti teorici e pratici acquisiti per procedere all’impiego degli stessi ai fini della verifica e del dimensionamento di elementi o sistemi idraulici in pressione.
Lo studente deve essere in grado di valutare in maniera autonoma situazioni anche diverse da quelle standard presentate dal docente durante il corso e di adottare le migliori metodologie risolutive.
OF4: Lo studente deve avere la capacità di sviluppare e presentare temi relativi all’Idraulica utilizzando correttamente il linguaggio tecnico-scientifico.
OF5: Lo studente deve essere in grado di aggiornarsi continuamente, tramite la consultazione di testi e pubblicazioni (anche in lingua inglese), allo scopo di acquisire la capacità di approfondire gli argomenti specifici dell’Idraulica.
Prerequisiti
Per poter frequentare utilmente il corso di Idraulica (modulo A) è fondamentale avere i prerequisiti fisico-matematici di base, che verranno applicati con continuità nell’ambito sia delle lezioni teoriche che delle applicazioni pratiche.
Testi
M. Mossa, A.F. Petrillo: “Idraulica”, CEA-Milano, 2013.
Y. Cengel, J. Cimbala: "Meccanica dei fluidi", McGraw-Hill. 2011.
A. Ghetti: “Idraulica”, Ed. Libreria Cortina, Padova, 1983.
D. Pnueli, C. Gutfinger: “Meccanica dei Fluidi”, Zanichelli, 1995
P. Kundu: “Fluid Mechanics”, Academy Press, 2000
Esercizi:
G. Alfonsi, E. Orsi “Problemi di Idraulica e Meccanica dei Fluidi” CEA Milano, 1984
Y. Cengel, J. Cimbala: "Meccanica dei fluidi", McGraw-Hill. 2011.
A. Ghetti: “Idraulica”, Ed. Libreria Cortina, Padova, 1983.
D. Pnueli, C. Gutfinger: “Meccanica dei Fluidi”, Zanichelli, 1995
P. Kundu: “Fluid Mechanics”, Academy Press, 2000
Esercizi:
G. Alfonsi, E. Orsi “Problemi di Idraulica e Meccanica dei Fluidi” CEA Milano, 1984
Contenuti
INTRODUZIONE AL CORSO
I FLUIDI E LE LORO PROPRIETÀ
Definizione di fluido. Sistemi continui. Sforzi nei sistemi continui. Proprietà
meccaniche e unità di misura. Densità e peso specifico. Comprimibilità. Tensione
superficiale. Viscosità. Fluidi non-newtoniani. Assorbimento dei gas
STATICA DEI FLUIDI
Sforzi interni nei fluidi in quiete. Equazione indefinita e globale della statica dei fluidi.
Statica dei fluidi pesanti incomprimibili. Misura della pressione. Spinta su superfici
piane e curve. Spinta su corpi immersi. Fluidi di piccolo peso specifico
CINEMATICA DEI FLUIDI
Approccio lagrangiano ed euleriano. Velocità e accelerazione. Rotazione e
deformazione. Elementi caratteristici del campo di moto. Moto permanente e uniforme.
Regimi di moto. Equazione di continuità in forma differenziale, integrale, per le
correnti
EQUAZIONI FONDAMENTALI DELL’IDRODINAMICA
Equazione indefinita del movimento. Equazione globale dell’equilibrio dinamico.
Applicazioni.
IL TEOREMA DI BERNOULLI
Distribuzione della pressione nel piano normale. Correnti lineari. Il teorema di
Bernoulli. Interpretazione geometrica ed energetica. Applicazioni: processi di efflusso,
venturimetro, tubo di Pitot. Estensione ai fluidi reali. Potenza di una corrente.
Estensione ad una corrente. Relazione fra i coefficienti di ragguaglio. Scambio di
energia fra una corrente e una macchina Estensione ai moti irrotazionali
EQUAZIONI DEL MOTO DEI FLUIDI REALI
Generalità. Le equazioni di Navier-Stokes per i fluidi viscosi. Equazione globale di
equilibrio. Azione di trascinamento di una corrente. Strato limite
CORRENTI IN PRESSIONE
Generalità sul moto uniforme. Moto laminare. Caratteristiche generali del moto
turbolento: grandezza turbolente e valori medi. Sforzi tangenziali viscosi e turbolenti.
Ricerche sul moto uniforme turbolento. Analisi dimensionale. Teorema di
Buckingham. Moto nei tubi lisci. Moto nei tubi scabri. Formule pratiche. Perdite di
carico localizzate. Brusco allargamento. Perdite di sbocco, di imbocco e di brusco
restringimento. Convergenti e divergenti. Altri tipi di perdite. Dispositivi di
strozzamento. Calcolo idraulico di una condotta. Correnti in depressione
I FLUIDI E LE LORO PROPRIETÀ
Definizione di fluido. Sistemi continui. Sforzi nei sistemi continui. Proprietà
meccaniche e unità di misura. Densità e peso specifico. Comprimibilità. Tensione
superficiale. Viscosità. Fluidi non-newtoniani. Assorbimento dei gas
STATICA DEI FLUIDI
Sforzi interni nei fluidi in quiete. Equazione indefinita e globale della statica dei fluidi.
Statica dei fluidi pesanti incomprimibili. Misura della pressione. Spinta su superfici
piane e curve. Spinta su corpi immersi. Fluidi di piccolo peso specifico
CINEMATICA DEI FLUIDI
Approccio lagrangiano ed euleriano. Velocità e accelerazione. Rotazione e
deformazione. Elementi caratteristici del campo di moto. Moto permanente e uniforme.
Regimi di moto. Equazione di continuità in forma differenziale, integrale, per le
correnti
EQUAZIONI FONDAMENTALI DELL’IDRODINAMICA
Equazione indefinita del movimento. Equazione globale dell’equilibrio dinamico.
Applicazioni.
IL TEOREMA DI BERNOULLI
Distribuzione della pressione nel piano normale. Correnti lineari. Il teorema di
Bernoulli. Interpretazione geometrica ed energetica. Applicazioni: processi di efflusso,
venturimetro, tubo di Pitot. Estensione ai fluidi reali. Potenza di una corrente.
Estensione ad una corrente. Relazione fra i coefficienti di ragguaglio. Scambio di
energia fra una corrente e una macchina Estensione ai moti irrotazionali
EQUAZIONI DEL MOTO DEI FLUIDI REALI
Generalità. Le equazioni di Navier-Stokes per i fluidi viscosi. Equazione globale di
equilibrio. Azione di trascinamento di una corrente. Strato limite
CORRENTI IN PRESSIONE
Generalità sul moto uniforme. Moto laminare. Caratteristiche generali del moto
turbolento: grandezza turbolente e valori medi. Sforzi tangenziali viscosi e turbolenti.
Ricerche sul moto uniforme turbolento. Analisi dimensionale. Teorema di
Buckingham. Moto nei tubi lisci. Moto nei tubi scabri. Formule pratiche. Perdite di
carico localizzate. Brusco allargamento. Perdite di sbocco, di imbocco e di brusco
restringimento. Convergenti e divergenti. Altri tipi di perdite. Dispositivi di
strozzamento. Calcolo idraulico di una condotta. Correnti in depressione
Corsi
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INGEGNERIA CIVILE
Laurea
3 anni
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