MECCANICA DEI FLUIDI

Obiettivi formativi

Il corso intende fornire gli strumenti di base per lo studio dei fenomeni relativi al moto e alle forze dei fluidi. Una particolare attenzione è rivolta alle applicazioni in campo idraulico o studente dovrà dimostrare la propria capacità di operare in modo efficace sia individualmente sia nell’ambito delle attività svolte all’interno di un gruppo di lavoro, con particolare riferimento alle esperienze di gruppo svolte nel laboratorio di idraulica e alla stesura delle relazioni inerenti a tali attività. Lo studente al termine del corso dovrà dimostrare inoltre le proprie capacità di apprendimento; con particolare riferimento alla capacità di applicare le leggi fondamentali della meccanica dei fluidi ai problemi pratici dell’idraulica e alla capacità di condurre esperimenti appropriati in laboratorio. Acquisirà inoltre la consapevolezza della necessità di un approfondimento autonomo per la risoluzione dei problemi più complessi, che esulano dalla trattazione del corso di base.

Canale 1
GIOVANNI LEUZZI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
Proprietà fisiche dei fluidi. Analisi tensoriale, equazioni costitutive. Descrizione euleriana e lagrangiana del moto di un fluido, classificazione dei moti. Equazioni di bilancio: teorema del trasporto di Reynolds, equazione di bilancio della massa, equazione di bilancio della quantità di moto, equazioni di Navier-Stokes, flussi paralleli incompressibili, numero di Reynolds. Flussi potenziali e teorema di Bernoulli: condizioni di esistenza del potenziale, origine dei moti rotazionali, equazione di Laplace per il potenziale, teorema di Bernoulli. Strato limite di Prandtl. Turbolenza: descrizione statistica della turbolenza, equazione di bilancio della massa, equazioni di Reynolds, ipotesi di Boussinesque. Statica dei fluidi: legge di Stevino, liquidi non miscibili, misure di pressione, spinte su superfici piane, spinte su superfici curve, spinte su corpi immersi. Equazioni di bilancio applicate alle correnti: equazione di continuità, equazione di bilancio della quantità di moto per fluidi ideali, spinte su superfici curve, correnti lineari, equazione di bilancio della quantità di moto per fluidi reali, azione di trascinamento. Applicazioni del Teorema di Bernoulli: interpretazione geometrica ed energetica, processi di efflusso, venturimetro, tubo di Pitot, estensione ai fluidi reali, potenza di una corrente in una sezione, estensione del teorema di Bernoulli ad una corrente. Correnti in pressione: moto uniforme e sforzo tangenziale, coefficiente di resistenza nel moto laminare, sforzo tangenziale nel moto turbolento, moto nei tubi lisci, moto nei tubi scabri, formule pratiche, perdite di carico localizzate. Correnti a superficie libera: moto uniforme, altezza critica, alvei a debole e a forte pendenza, profili della superficie libera, risalto idraulico.
Prerequisiti
Analisi Matematica 1, 2; Fisica 1.
Testi di riferimento
Dispense dalle lezioni. D. Citrini, V. Noseda: “Idraulica”. Ed. Ambrosiana, Milano.
Frequenza
Il corso non prevede la frequenza obbligatoria.
Modalità di esame
La valutazione della preparazione degli studenti sarà effettuata sia mediante una prova in itinere, riguardante la teoria della meccanica dei fluidi, sia mediante una prova finale. Questa sarà condotta attraverso una prova scritta e un colloquio orale relativi alle applicazioni idrauliche. La valutazione finale terrà conto delle abilità comunicative (30%) e delle capacità di apprendimento autonomo (70%).
Bibliografia
Kundu P.K., Cohen I.M., Dowling D.R.: "Fluid Mechanics". Academic Press - Elsevier.
Modalità di erogazione
Il modello didattico adottato è basato su lezioni frontali, esercitazioni, esperienze di laboratorio e lavoro di gruppo.
  • Codice insegnamento1021976
  • Anno accademico2024/2025
  • CorsoIngegneria per l'Ambiente e il Territorio
  • CurriculumCurriculum unico
  • Anno2º anno
  • Semestre2º semestre
  • SSDICAR/01
  • CFU9
  • Ambito disciplinareIngegneria civile