ID:
7233/2
Durata (ore):
48
CFU:
6
Url:
INGEGNERIA CIVILE/Strutture e Infrastrutture Anno: 3
Anno:
2023
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (26/02/2024 - 17/05/2024)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso di Idraulica (modulo B), ha l’obiettivo di approfondire le capacità e l’autonomia dello studente nello studio delle discipline idrauliche, con particolare riferimento al moto dei fluidi nelle reti idrauliche e nei sistemi naturali.
In particolare, come già impostato nel corso del modulo A, si intende completare la formazione degli allievi ingegneri del Corso di Laurea in Ingegneria Civile non solo delle basi teoriche, ma anche con verifiche ed applicazioni progettuali. A tal fine i concetti esposti saranno sempre accompagnati da esempi applicativi di interesse ingegneristico, con particolare attenzione verso approcci risolutivi di tipo analitico, numerico, o grafico, anche allo scopo di sensibilizzare gli allievi circa i valori che le variabili in gioco possono assumere nei casi più comuni.
Lo studente deve dimostrare conoscenza e comprensione dei processi di moto dei fluidi nelle reti idrauliche e nelle correnti a pelo libero, della meccanica del moto ondoso, del trasporto solido nei corsi d’acqua, nonché acquisire sensibilità sulle variabili che caratterizzano i processi di moto stazionari e non stazionari.
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 reti idrauliche, di impianti di sollevamento ed idroelettrici. Dovrà altresì, saper risolvere problemi inerenti i moti a superficie libera, ivi compresa la propagazione del moto ondoso, e saper applicare le conoscenze assimilate per valutare variabili idrauliche di interesse ingegneristico.
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.
Lo studente deve avere la capacità di sviluppare e presentare temi relativi all’Idraulica utilizzando correttamente il linguaggio tecnico-scientifico.
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.
In particolare, come già impostato nel corso del modulo A, si intende completare la formazione degli allievi ingegneri del Corso di Laurea in Ingegneria Civile non solo delle basi teoriche, ma anche con verifiche ed applicazioni progettuali. A tal fine i concetti esposti saranno sempre accompagnati da esempi applicativi di interesse ingegneristico, con particolare attenzione verso approcci risolutivi di tipo analitico, numerico, o grafico, anche allo scopo di sensibilizzare gli allievi circa i valori che le variabili in gioco possono assumere nei casi più comuni.
Lo studente deve dimostrare conoscenza e comprensione dei processi di moto dei fluidi nelle reti idrauliche e nelle correnti a pelo libero, della meccanica del moto ondoso, del trasporto solido nei corsi d’acqua, nonché acquisire sensibilità sulle variabili che caratterizzano i processi di moto stazionari e non stazionari.
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 reti idrauliche, di impianti di sollevamento ed idroelettrici. Dovrà altresì, saper risolvere problemi inerenti i moti a superficie libera, ivi compresa la propagazione del moto ondoso, e saper applicare le conoscenze assimilate per valutare variabili idrauliche di interesse ingegneristico.
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.
Lo studente deve avere la capacità di sviluppare e presentare temi relativi all’Idraulica utilizzando correttamente il linguaggio tecnico-scientifico.
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 frequentare utilmente il corso è fondamentale avere acquisito i fondamenti di idraulica forniti nel modulo A.
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
MOTO UNIFORME E PERMANENTE NELLE LUNGHE CONDOTTE
Generalità. Condotta con erogazione uniforme. Verifica di sistemi di lunghe condotte.
Dimensionamento di sistemi di lunghe condotte. Dimensionamento di impianti di
sollevamento
MOTO VARIO NELLE CORRENTI IN PRESSIONE
Generalità. Esempi pratici di moto vario. Le equazioni del moto vario nelle correnti in
pressione. Moto vario elastico. Manovre istantanee all'otturatore. Celerità della
perturbazione. Fase di colpo diretto. Formula di Michaud. Oscillazioni di massa
MOTO UNIFORME E PERMANENTE NELLE CORRENTI A SUPERFICIE
LIBERA
Generalità. Moto stazionario uniforme. Scala di deflusso delle portate. Caratteristiche
energetiche della corrente. Alvei a debole e forte pendenza. Carattere cinematico delle
correnti. Moto permanente. Andamento qualitativo dei profili di rigurgito per alvei
cilindrici. Il risalto idraulico. Passaggio sopra una soglia di fondo e tra le pile di un
ponte
CENNI DI MOTO VARIO NELLE CORRENTI A SUPERFICIE LIBERA
Nozione elementare di onda. Le equazioni del moto vario in correnti a superficie libera.
ONDE DI MARE
Onde monocromatiche. Formulazione del problema. Soluzione per onde di piccola
ampiezza. Relazione di dispersione. Approssimazioni per acque profonde e acque
basse. Traiettorie delle particelle. Campo di pressione. Energia
ELEMENTI INTRODUTTIVI SUL DEFLUSSO NEGLI ACQUIFERI
Generalità. Acque sotterranee e acquiferi. Velocità di filtrazione. Legge di Darcy.
Deflusso verso un pozzo circolare artesiano. L'approssimazione di Dupuit per gli
acquiferi freatici
CENNI DI MECCANICA DEL TRASPORTO SOLIDO
Caratteristiche dei sedimenti. Meccanismi di trasporto dei sedimenti. Trasporto di
fondo. Studio della condizione di moto incipiente. Valutazione della portata solida.
Cenni sul trasporto solido in sospensione
Generalità. Condotta con erogazione uniforme. Verifica di sistemi di lunghe condotte.
Dimensionamento di sistemi di lunghe condotte. Dimensionamento di impianti di
sollevamento
MOTO VARIO NELLE CORRENTI IN PRESSIONE
Generalità. Esempi pratici di moto vario. Le equazioni del moto vario nelle correnti in
pressione. Moto vario elastico. Manovre istantanee all'otturatore. Celerità della
perturbazione. Fase di colpo diretto. Formula di Michaud. Oscillazioni di massa
MOTO UNIFORME E PERMANENTE NELLE CORRENTI A SUPERFICIE
LIBERA
Generalità. Moto stazionario uniforme. Scala di deflusso delle portate. Caratteristiche
energetiche della corrente. Alvei a debole e forte pendenza. Carattere cinematico delle
correnti. Moto permanente. Andamento qualitativo dei profili di rigurgito per alvei
cilindrici. Il risalto idraulico. Passaggio sopra una soglia di fondo e tra le pile di un
ponte
CENNI DI MOTO VARIO NELLE CORRENTI A SUPERFICIE LIBERA
Nozione elementare di onda. Le equazioni del moto vario in correnti a superficie libera.
ONDE DI MARE
Onde monocromatiche. Formulazione del problema. Soluzione per onde di piccola
ampiezza. Relazione di dispersione. Approssimazioni per acque profonde e acque
basse. Traiettorie delle particelle. Campo di pressione. Energia
ELEMENTI INTRODUTTIVI SUL DEFLUSSO NEGLI ACQUIFERI
Generalità. Acque sotterranee e acquiferi. Velocità di filtrazione. Legge di Darcy.
Deflusso verso un pozzo circolare artesiano. L'approssimazione di Dupuit per gli
acquiferi freatici
CENNI DI MECCANICA DEL TRASPORTO SOLIDO
Caratteristiche dei sedimenti. Meccanismi di trasporto dei sedimenti. Trasporto di
fondo. Studio della condizione di moto incipiente. Valutazione della portata solida.
Cenni sul trasporto solido in sospensione
Corsi
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INGEGNERIA CIVILE
Laurea
3 anni
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