ID:
101720
Tipo Insegnamento:
Obbligatorio
Durata (ore):
120
CFU:
12
SSD:
COSTRUZIONI IDRAULICHE E MARITTIME E IDROLOGIA
Url:
INGEGNERIA CIVILE/Percorso Comune Anno: 1
INGEGNERIA CIVILE/Percorso Comune Anno: 2
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (24/02/2025 - 05/06/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
L’obiettivo principale del corso è quello di fornire le basi per la progettazione di opere idrauliche presenti nei sistemi acquedottistici e fognari, ponendo grande attenzione sugli aspetti idraulici che caratterizzano gli impianti di sollevamento, di laminazione, di accumulo e di alleggerimento delle piene.
Le principali conoscenze acquisite saranno:
Leggi che descrivono il funzionamento delle pompe idrodinamiche
Funzionamento degli impianti di sollevamento in parallelo e in serie
Le diverse componenti che formano un sistema acquedottistico
La caratterizzazione della domanda dei diversi tipi di utenza
La relazione fra dimensionamento dell’adduzione e capacità dei serbatoi di accumulo
Tipologie di serbatoi
Apparecchiature presenti nei serbatoi
Metodologie di progetto e verifica delle reti di adduzione
Le condizioni di massima economicità nel progetto delle reti aperte
Lo studio dei transitori nelle condotte in pressione con il metodo delle caratteristiche
Lo studio delle reti magliate tipiche delle reti di distribuzione
Metodi di raccolta delle acque meteoriche dagli edifici
Metodi di raccolta delle acque meteoriche dalle strade
Metodi di raccolta delle acque reflue negli edifici
I sistemi fognari (misti, separati)
I sistemi di alleggerimento delle piene
Gli attraversamenti (sifoni rovesci)
Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno:
Progettare impianti di sollevamento in reti fognarie
Progettare serbatoi di compenso da un punto di vista idraulico
Progettare e verificare reti di adduzione e distribuzione con criteri di affidabilità ed economia
Progettare sistemi di drenaggio a livello di edificio
Progettare e verificare sistemi di drenaggio a livello urbano
Le principali conoscenze acquisite saranno:
Leggi che descrivono il funzionamento delle pompe idrodinamiche
Funzionamento degli impianti di sollevamento in parallelo e in serie
Le diverse componenti che formano un sistema acquedottistico
La caratterizzazione della domanda dei diversi tipi di utenza
La relazione fra dimensionamento dell’adduzione e capacità dei serbatoi di accumulo
Tipologie di serbatoi
Apparecchiature presenti nei serbatoi
Metodologie di progetto e verifica delle reti di adduzione
Le condizioni di massima economicità nel progetto delle reti aperte
Lo studio dei transitori nelle condotte in pressione con il metodo delle caratteristiche
Lo studio delle reti magliate tipiche delle reti di distribuzione
Metodi di raccolta delle acque meteoriche dagli edifici
Metodi di raccolta delle acque meteoriche dalle strade
Metodi di raccolta delle acque reflue negli edifici
I sistemi fognari (misti, separati)
I sistemi di alleggerimento delle piene
Gli attraversamenti (sifoni rovesci)
Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno:
Progettare impianti di sollevamento in reti fognarie
Progettare serbatoi di compenso da un punto di vista idraulico
Progettare e verificare reti di adduzione e distribuzione con criteri di affidabilità ed economia
Progettare sistemi di drenaggio a livello di edificio
Progettare e verificare sistemi di drenaggio a livello urbano
Prerequisiti
Conoscenza dell’idraulica delle correnti in pressione e a pelo libero.
Conoscenza del calcolo differenziale (Analisi Matematica I e II e Geometria)
Elementi di statistica e di teoria delle probabilità.
Conoscenza del calcolo differenziale (Analisi Matematica I e II e Geometria)
Elementi di statistica e di teoria delle probabilità.
Metodi didattici
Lezioni teoriche su tutti gli argomenti del corso. Le lezioni sono svolte frontalmente con l'ausilio di materiale didattico e la proiezione di slide per quanto riguarda i dettagli costruttivi delle opere idrauliche.
Esercitazioni in aula:
Applicazioni numeriche sulle turbopompe, leggi di similitudine e punti di funzionamento; progetto di un impianto di sollevamento.
Dimensionamento delle grondaie a sezione rettangolare e semicircolare.
Dimensionamento e verifica di cunette e cadiotoie.
Dimensionamento degli impianti di raccolta acque reflue in edifici.
Esercitazioni in laboratorio:
Studio del transitorio in una condotta collegante un serbatoio a carico fisso e un serbatoio a carico variabile preceduto da valvola a lenta chiusura in funzione del livello del serbatoio di valle: sequenza di moti stazionari, moto vario studiato con il metodo delle caratteristiche. Predisposizione di un programma in Matlab.
Studio e dimensionamento di una rete acquedottistica con EPANET. Caratterizzazione della domanda ai nodi, predisposizione dei diametri e caratterizzazione dei “tank”. Extended Period Simulations e analisi dei risultati.
Progetto di una rete fognaria di assegnata planimetria. Dimensionamento con il metodo razionale. Dettagli costruttivi delle opere ricorrenti, profili longitudinali de moto in condotta. Dimensionamento di un sifone rovescio, di uno sfioratore laterale e dell’impianto di sollevamento. Il progetto è corredato da disegni tecnici. I calcoli sono tutti svolti in ambiente Matlab.
Esercitazioni in aula:
Applicazioni numeriche sulle turbopompe, leggi di similitudine e punti di funzionamento; progetto di un impianto di sollevamento.
Dimensionamento delle grondaie a sezione rettangolare e semicircolare.
Dimensionamento e verifica di cunette e cadiotoie.
Dimensionamento degli impianti di raccolta acque reflue in edifici.
Esercitazioni in laboratorio:
Studio del transitorio in una condotta collegante un serbatoio a carico fisso e un serbatoio a carico variabile preceduto da valvola a lenta chiusura in funzione del livello del serbatoio di valle: sequenza di moti stazionari, moto vario studiato con il metodo delle caratteristiche. Predisposizione di un programma in Matlab.
Studio e dimensionamento di una rete acquedottistica con EPANET. Caratterizzazione della domanda ai nodi, predisposizione dei diametri e caratterizzazione dei “tank”. Extended Period Simulations e analisi dei risultati.
Progetto di una rete fognaria di assegnata planimetria. Dimensionamento con il metodo razionale. Dettagli costruttivi delle opere ricorrenti, profili longitudinali de moto in condotta. Dimensionamento di un sifone rovescio, di uno sfioratore laterale e dell’impianto di sollevamento. Il progetto è corredato da disegni tecnici. I calcoli sono tutti svolti in ambiente Matlab.
Verifica Apprendimento
L'esame si svolge per via orale e prevede una discussione sulle esercitazioni e sugli aspetti teorici e di calcolo trattati durante il corso di insegnamento. Lo studente deve dimostrare la piena padronanza degli strumenti utilizzati per svolgere le esercitazioni e saper giustificare le soluzioni adottate. Deve inoltre dimostrare di aver compreso gli aspetti formali, teorici e pratici contenuti nelle procedure progettuali insegnate.
Il voto è in trentesimi.
Il voto è in trentesimi.
Testi
G. Cornetti, Macchine Idrauliche, vol.1, edizioni il Capitello, Torino, 1991
A. Bianchi, U. Sanfilippo, Pompe e Impianti di sollevamento, Hoepli, 2001
Milano V., Acquedotti, Ed. HOEPLI, 1996.
Da Deppo L., Datei C., Acquedotti, Libreria Internazionale Cortina, 2005.
A. Bianchi, U. Sanfilippo, Pompe e Impianti di sollevamento, Hoepli, 2001
Milano V., Acquedotti, Ed. HOEPLI, 1996.
Da Deppo L., Datei C., Acquedotti, Libreria Internazionale Cortina, 2005.
Contenuti
Turbopompe: Classificazione; Elementi costitutivi; Ipotesi di calcolo; Triangoli di velocità; Equazione di Eulero; Rendimenti e potenza; Perdite; Curve caratteristiche; Coefficienti adimensionali; Velocità e diametro specifico. Punto di funzionamento; Configurazioni di funzionamento - serie - parallelo; Cavitazione; NPSH; Parametro di Thoma;
Impianto di sollevamento; Casse d'aria; Vasche di raccolta; Sequenze di pompaggio; Caratteri costruttivi di stazioni di pompaggio.
Acquedotti. Caratterizzazione della domanda, il coefficiente di portata di picco, il ruolo dei serbatoi, il volume di compenso, antincendio, di riserva; aspetti costruttivi e dimensionamento. Serbatoi di compenso di testata e di estremità, con torrino piezometrico e autoclave. Progetto e verifica dei sistemi di adduzione. Equazioni di massima economia al nodo. Problemi di colpo d'ariete nelle condotte. Eq. di Allievi, il metodo delle caratteristiche. Verifica idraulica delle reti in pressione con il metodo del gradiente globale. Dimensionamento economico delle reti magliate.
Fognature: sistemi di drenaggio interni: grondaie, pluviali, raccordo alla fognatura urbana. Sistemi di raccolta acque nere interne: unità di scarico, colonne di scarico, colonne di aereazione. Sistemi di raccolta delle acque lungo le strade: le caditoie e loro dimensionamento. Le reti di fognatura: criteri di scelta; tracciato planimetrico; i materiali delle condotte, i criteri di posa. Metodi di dimensionamento; Elementi di idrologia e concetto di tempo di ritorno; Il metodo razionale; il metodo dell'invaso lineare. Invarianza idraulica. Progetto e verifica di una rete di fognatura mista; Elementi costruttivi: pozzetti di ispezione, scivoli, sifoni di cacciata. Opere particolari: sifoni rovesci, scaricatori di piena, vasche volano, vasche di prima pioggia: aspetti costruttivi e dimensionamento
Impianto di sollevamento; Casse d'aria; Vasche di raccolta; Sequenze di pompaggio; Caratteri costruttivi di stazioni di pompaggio.
Acquedotti. Caratterizzazione della domanda, il coefficiente di portata di picco, il ruolo dei serbatoi, il volume di compenso, antincendio, di riserva; aspetti costruttivi e dimensionamento. Serbatoi di compenso di testata e di estremità, con torrino piezometrico e autoclave. Progetto e verifica dei sistemi di adduzione. Equazioni di massima economia al nodo. Problemi di colpo d'ariete nelle condotte. Eq. di Allievi, il metodo delle caratteristiche. Verifica idraulica delle reti in pressione con il metodo del gradiente globale. Dimensionamento economico delle reti magliate.
Fognature: sistemi di drenaggio interni: grondaie, pluviali, raccordo alla fognatura urbana. Sistemi di raccolta acque nere interne: unità di scarico, colonne di scarico, colonne di aereazione. Sistemi di raccolta delle acque lungo le strade: le caditoie e loro dimensionamento. Le reti di fognatura: criteri di scelta; tracciato planimetrico; i materiali delle condotte, i criteri di posa. Metodi di dimensionamento; Elementi di idrologia e concetto di tempo di ritorno; Il metodo razionale; il metodo dell'invaso lineare. Invarianza idraulica. Progetto e verifica di una rete di fognatura mista; Elementi costruttivi: pozzetti di ispezione, scivoli, sifoni di cacciata. Opere particolari: sifoni rovesci, scaricatori di piena, vasche volano, vasche di prima pioggia: aspetti costruttivi e dimensionamento
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi
INGEGNERIA CIVILE
Laurea Magistrale
2 anni
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