L’obiettivo del corso consiste nel trasmettere allo studente i fondamenti teorici e le principali ricadute applicative dell’idrodinamica.
scheda docente materiale didattico
2. Idrostatica. Sforzo. Dipendenza dello sforzo dalla giacitura. Tetraedro di Cauchy. Equazione indefinita dell’idrostatica. Equazione globale dell’Idrostatica. Spinte su superfici piane e curve.
3. Cenni di cinematica dei fluidi. Descrizione del moto di un corpo fluido. Volume di controllo, volume materiale, elemento fluido. Derivata totale. Teorema del trasporto.Traiettorie, linee di flusso, linee di emissione o di fumo. Il campo di velocità nell’intorno di un punto.
4. Equazioni di bilancio. Equazione di bilancio della massa: forma globale, forma indefinita o differenziale, forma indefinita per le correnti lineari. Relazione costitutiva. Equazione di bilancio della quantità di moto: forma globale, forma indefinita o differenziale. L'equazione di Navier-Stokes. L'equazione di Eulero e la sua proiezione sulla terna intrinseca. Teorema di Bernoulli. Bilancio della quantità di moto per la corrente lineare. Bilancio della energia cinetica per la corrente lineare.
5. Applicazioni. Calcolo di spinte. Spinta su pala curva. Pala Pelton. Spinta su un corpo investito da una corrente. Elica. Propulsione a reazione. L’equazione di bilancio del momento della quantità di moto e sua applicazione alle macchine idrauliche rotanti.
6. Forma adimensionale delle equazioni del moto. Analisi al variare del numero di Reynolds
7. Moti a bassi Reynolds.
8. Strato limite.
9. Fluidi ideali.
10. Moto uniforme e permanente nei tubi. Cenni sulla turbolenza nei fluidi incomprimibili
Letture suggerite dal docente nel corso delle lezioni.
Programma
1. Introduzione.Definizione di fluido. Lo schema del continuo. Proprietà fisiche dei fluidi.2. Idrostatica. Sforzo. Dipendenza dello sforzo dalla giacitura. Tetraedro di Cauchy. Equazione indefinita dell’idrostatica. Equazione globale dell’Idrostatica. Spinte su superfici piane e curve.
3. Cenni di cinematica dei fluidi. Descrizione del moto di un corpo fluido. Volume di controllo, volume materiale, elemento fluido. Derivata totale. Teorema del trasporto.Traiettorie, linee di flusso, linee di emissione o di fumo. Il campo di velocità nell’intorno di un punto.
4. Equazioni di bilancio. Equazione di bilancio della massa: forma globale, forma indefinita o differenziale, forma indefinita per le correnti lineari. Relazione costitutiva. Equazione di bilancio della quantità di moto: forma globale, forma indefinita o differenziale. L'equazione di Navier-Stokes. L'equazione di Eulero e la sua proiezione sulla terna intrinseca. Teorema di Bernoulli. Bilancio della quantità di moto per la corrente lineare. Bilancio della energia cinetica per la corrente lineare.
5. Applicazioni. Calcolo di spinte. Spinta su pala curva. Pala Pelton. Spinta su un corpo investito da una corrente. Elica. Propulsione a reazione. L’equazione di bilancio del momento della quantità di moto e sua applicazione alle macchine idrauliche rotanti.
6. Forma adimensionale delle equazioni del moto. Analisi al variare del numero di Reynolds
7. Moti a bassi Reynolds.
8. Strato limite.
9. Fluidi ideali.
10. Moto uniforme e permanente nei tubi. Cenni sulla turbolenza nei fluidi incomprimibili
Testi Adottati
Dispense distribuite dal docente.Letture suggerite dal docente nel corso delle lezioni.
Bibliografia Di Riferimento
1. AC Yunus, JM Cimbala, Fluid mechanics: fundamentals and applications, International Edition, McGraw Hill Publication, 2006 2. BR Munson, AP Rothmayer, TH Okiishi, WW Huebsch, Fundamentals of Fluid Mechanics, Wiley & Sons, 7th edition, 2012 3. E Marchi, A Rubatta, Meccanica dei Fluidi. Principi e applicazioni idrauliche, UTET 4. D Citrini, G Noseda, Idraulica, Casa Editrice Ambrosiana 5. M Mossa, AF Petrillo, Idraulica, Casa Editrice AmbrosianaModalità Erogazione
Lezioni ed esercitazioni frontali.Modalità Valutazione
Valutazione in itinere: due prove scritte consistenti in esercizi con calcolo numerico e domanda a risposta aperta compresa nell'elenco delle domande. In alternativa prova scritta unica consistente in tre esercizi con calcolo numerico e domanda a risposta aperta compresa nell'elenco delle domande.