Programma

Proprietà fisiche dei fluidi
• Densità e Compressibilità
• Pressione di vapore
• Viscosità
• Tensione superficiale
Statica dei Fluidi
• Sforzo in un punto e dipendenza dalla giacitura
• Equazione fondamentale della statica dei fluidi
• Equilibrio di una massa finita di fluido in quiete
• Spinta idrostatica su superficie piana
• Spinta idrostatica su superficie curva
Cinematica dei fluidi
• La derivata materiale
• Il teorema di Reynolds
• Il campo di velocità nell’intorno di un punto
Dinamica dei fluidi
• Equazione di conservazione della massa
• Relazioni costitutive
• Equazione della conservazione della quantità di moto
• Conservazione dell’energia totale in un fluido non ideale
• Equazione di conservazione del momento della quantità di moto
Applicazioni del teorema di Bernoulli e dell’equazione di conservazione della quantità di moto in forma integrale
• Applicazioni del teorema di Bernoulli
• Applicazioni dell’equazione di conservazione della quantità di moto in forma integrale
Forma adimensionale delle equazioni del moto
Fluidi Ideali
• Equazioni del moto
• Moto irrotazionale
• Flussi attorno a corpi 2D e 3D
Fluidi Viscosi
Moti a bassi numeri di Reynolds
• Moto tra lastre piane parallele
• Lubrificazione idrodinamica
• Moto tra cilindri concentrici
Moti a moderati numeri di Reynolds
• Strato limite: teoria di Prandtl
• Distacco dello strato limite
• Equazione di Oseen
• Flusso attorno ad un cilindro
• Flusso attorno ad una sfera
Fluidi Comprimibili
• Colpo d’ariete

Prerequisiti

Solida preparazione di base in Fisica e Analisi Matematica

Testi Adottati

Y. A. Çengel, J. M. Cimbala, Meccanica dei fluidi, McGraw-Hill Education.

B. R. Munson et al., Fundamentals of Fluid Mechanics, John Wiley & Sons.

Bibliografia Di Riferimento

Cengel, Cimbala, Meccanica dei fluidi Landau, Lifshitz, Meccanica dei fluidi

Modalità Frequenza

frequenza facoltativa

Modalità Valutazione

Modalità d’esame La verifica dell’apprendimento avviene attraverso una prova orale. Il colloquio è finalizzato a valutare la comprensione dei principi fondamentali della meccanica dei fluidi e la capacità dello studente di discuterne l’applicazione a fenomeni fisici rilevanti. Le domande possono riguardare sia aspetti teorici sia casi applicativi, anche in relazione a problemi trattati a lezione. Attribuzione del voto Nella determinazione del voto finale si tiene conto di diversi elementi, tra cui: il livello di conoscenza e comprensione degli argomenti affrontati; la chiarezza espositiva; la capacità di analizzare criticamente i fenomeni; la coerenza e logicità del ragionamento; l’uso corretto della terminologia tecnica della disciplina.

Programma

Proprietà fisiche dei fluidi
• Densità e Compressibilità
• Pressione di vapore
• Viscosità
• Tensione superficiale
Statica dei Fluidi
• Sforzo in un punto e dipendenza dalla giacitura
• Equazione fondamentale della statica dei fluidi
• Equilibrio di una massa finita di fluido in quiete
• Spinta idrostatica su superficie piana
• Spinta idrostatica su superficie curva
Cinematica dei fluidi
• La derivata materiale
• Il teorema di Reynolds
• Il campo di velocità nell’intorno di un punto
Dinamica dei fluidi
• Equazione di conservazione della massa
• Relazioni costitutive
• Equazione della conservazione della quantità di moto
• Conservazione dell’energia totale in un fluido non ideale
• Equazione di conservazione del momento della quantità di moto
Applicazioni del teorema di Bernoulli e dell’equazione di conservazione della quantità di moto in forma integrale
• Applicazioni del teorema di Bernoulli
• Applicazioni dell’equazione di conservazione della quantità di moto in forma integrale
Forma adimensionale delle equazioni del moto
Fluidi Ideali
• Equazioni del moto
• Moto irrotazionale
• Flussi attorno a corpi 2D e 3D
Fluidi Viscosi
Moti a bassi numeri di Reynolds
• Moto tra lastre piane parallele
• Lubrificazione idrodinamica
• Moto tra cilindri concentrici
Moti a moderati numeri di Reynolds
• Strato limite: teoria di Prandtl
• Distacco dello strato limite
• Equazione di Oseen
• Flusso attorno ad un cilindro
• Flusso attorno ad una sfera
Fluidi Comprimibili
• Colpo d’ariete

Prerequisiti

Conoscenza del calcolo differenziale e integrale di base

Testi Adottati

Dispense a cura del Professore scaricabili da Teams

Modalità Erogazione

Esame orale

Modalità Frequenza

Non obbligatoria ma raccomandata

Modalità Valutazione

Esame orale con valutazione delle capacità dello studente di inquadrare quantitativamente i fenomeni idrodinamici La determinazione del voto finale terrà conto delle capacità critiche di analisi dello studente, della capacità di modellare e inquadrare concettualmente un problema nonchè del suo background conoscitivo.