20802071 - COMPLEMENTI DI IDRAULICA

Complementi di Idraulica è un insegnamento che mira a fornire conoscenze approfondite sul moto dei fluidi incomprimibili e sulla loro modellazione matematica. L’insegnamento mira anche a sviluppare le competenze necessarie per lo sviluppo di modelli numerici per la risoluzione dei modelli matematici di maggior utilizzo nelle applicazioni: il metodo delle caratteristiche e il metodo delle differenze finite.
L’insegnamento fa parte del corso di studio magistrale in “Ingegneria Civile Per la Protezione dai Rischi Naturali”, che si ripropone di formare un ingegnere civile ad elevata qualificazione professionale negli ambiti della protezione del territorio e delle opere civili dai rischi idrogeologici e sismici.
Nel quadro di questo percorso, l’insegnamento mira a definire i modelli concettuali a complessità crescente per la rappresentazione dei fenomeni idraulici, con particolare riferimento ai modelli di utilizzo corrente: modello monodimensionale e bidimensionale
Al termine del corso gli studenti:
1) possederanno una conoscenza approfondita della Meccanica dei Fluidi;
2) saranno in grado di impostare un modello adatto a simulare il fenomeno di interesse a partire dalle teorie illustrate durante il corso;
3) saranno in grado di risolvere numericamente il modello, utilizzando metodologie numeriche di base;
4) saranno in grado di interpretare criticamente i risultati ottenuti dal modello prescelto.

LA ROCCA MICHELE

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Programma

Cinematica dei fluidi. Studio della deformazione. Comportamento della vorticità. Decomposizione del campo di velocità in componente solenoidale e irrotazionale. Dinamica dei fluidi. Equazioni fondamentali della meccanica dei fluidi: bilancio della massa, quantità di moto ed energia. Forma adimensionale delle equazioni del moto. Moti a bassi Reynolds. Moti a Reynolds moderati: strato limite. Moti ad alti Reynolds: instabilità idrodinamica e transizione alla turbolenza. Turbolenza. Fluidi ideali e loro applicazioni. Schema monodimensionale e suo utilizzo nell'Idraulica: moto non stazionario delle correnti in pressione e a superficie libera. Metodo delle caratteristiche e alle differenze finite per l'integrazione delle equazioni del moto. Applicazioni: colpo d'ariete, crollo della diga, manovre su correnti a superficie libera. Le equazioni delle acque basse 2D.

Testi Adottati

Appunti redatti a cura del docente.

Bruce R. Munson, Donald F. Young, Theodore H. Okiishi, “Fundamentals of Fluid Mechanics”, John Wiley & sons;

Yunus A. Cengel, John M. Cimbala, “Fluid Mechanics: Fundamentals and Applications” Mc Graw Hill.

PRESTININZI PIETRO

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