ID:
75436
Tipo Insegnamento:
Obbligatorio
Durata (ore):
0
CFU:
0
SSD:
IDRAULICA
Url:
INGEGNERIA CIVILE E AMBIENTALE/Percorso Comune Anno: 2
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (24/02/2025 - 05/06/2025)
Syllabus
Prerequisiti
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Insegnamento raggruppato: 007340 - MECCANICA DEI FLUIDI
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È necessario avere acquisito e assimilato i contenuti dei corsi di Analisi Matematica I e di Fisica generale, ed è vivamente consigliato avere acquisito e assimilato i contenuti dei corsi di Analisi Matematica II e di Meccanica Razionale. In particolare, si richiede una capacità di gestire propriamente:
- calcolo differenziale e integrale;
- analisi dei campi vettoriali (teoremi di Gauss, del gradiente, della divergenza, del rotore o di Stokes);
- bilanci di forze e di momenti, di quantità di moto e di momento di quantità di moto, energia meccanica potenziale, cinetica e totale;
- campi di forze conservativi e non conservativi, lavoro ed energia;
- meccanica del corpo rigido;
- geometria delle masse e geometria delle aree.
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Insegnamento raggruppato: 76776 - IDRAULICA APPLICATA
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Si sottolinea l’importanza fondamentale di una approfondita attenzione a questo aspetto.
Per quanto riguarda la padronanza degli strumenti fisico-matematici necessari, si rimanda a quanto riportato nel modulo Meccanica dei fluidi. L’apprendimento del modulo di Idraulica Applicata richiede la padronanza dei concetti e delle applicazioni del modulo di Meccanica dei fluidi. Il sostenimento delle prove d’esame nell’ordine MF-IA è vivamente consigliato.
Insegnamento raggruppato: 007340 - MECCANICA DEI FLUIDI
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È necessario avere acquisito e assimilato i contenuti dei corsi di Analisi Matematica I e di Fisica generale, ed è vivamente consigliato avere acquisito e assimilato i contenuti dei corsi di Analisi Matematica II e di Meccanica Razionale. In particolare, si richiede una capacità di gestire propriamente:
- calcolo differenziale e integrale;
- analisi dei campi vettoriali (teoremi di Gauss, del gradiente, della divergenza, del rotore o di Stokes);
- bilanci di forze e di momenti, di quantità di moto e di momento di quantità di moto, energia meccanica potenziale, cinetica e totale;
- campi di forze conservativi e non conservativi, lavoro ed energia;
- meccanica del corpo rigido;
- geometria delle masse e geometria delle aree.
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Insegnamento raggruppato: 76776 - IDRAULICA APPLICATA
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Si sottolinea l’importanza fondamentale di una approfondita attenzione a questo aspetto.
Per quanto riguarda la padronanza degli strumenti fisico-matematici necessari, si rimanda a quanto riportato nel modulo Meccanica dei fluidi. L’apprendimento del modulo di Idraulica Applicata richiede la padronanza dei concetti e delle applicazioni del modulo di Meccanica dei fluidi. Il sostenimento delle prove d’esame nell’ordine MF-IA è vivamente consigliato.
Metodi didattici
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Insegnamento raggruppato: 007340 - MECCANICA DEI FLUIDI
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Il modulo è organizzato nel seguente modo:
- lezioni frontali sui contenuti del modulo;
- esempi applicativi volti ad illustrare le applicazioni pratiche delle nozioni impartite;
- supporto allo svolgimento (incluso i calcoli numerici) di esercizi tratti dalle prove d’esame degli AA precedenti.
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Insegnamento raggruppato: 76776 - IDRAULICA APPLICATA
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Il corso è organizzato nel seguente modo:
• lezioni frontali sui contenuti del corso;
• esempi volti ad illustrare le applicazioni pratiche delle nozioni impartite;
• supporto allo svolgimento (incluso i calcoli numerici) di esercizi di simulazione delle prove d’esame.
Insegnamento raggruppato: 007340 - MECCANICA DEI FLUIDI
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Il modulo è organizzato nel seguente modo:
- lezioni frontali sui contenuti del modulo;
- esempi applicativi volti ad illustrare le applicazioni pratiche delle nozioni impartite;
- supporto allo svolgimento (incluso i calcoli numerici) di esercizi tratti dalle prove d’esame degli AA precedenti.
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Insegnamento raggruppato: 76776 - IDRAULICA APPLICATA
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Il corso è organizzato nel seguente modo:
• lezioni frontali sui contenuti del corso;
• esempi volti ad illustrare le applicazioni pratiche delle nozioni impartite;
• supporto allo svolgimento (incluso i calcoli numerici) di esercizi di simulazione delle prove d’esame.
Testi
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Insegnamento raggruppato: 007340 - MECCANICA DEI FLUIDI
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MARCHI E., RUBATTA A., Meccanica dei fluidi. Principi ed applicazioni idrauliche. UTET, 1981.
CENGEL Y.A., CIMBALA J. M., Meccanica dei fluidi, IV edizione, McGraw-Hill Education, Milano, 2020 (edizione italiana a cura di G. Cozzo e C. Santoro).
MUNSON B.R., OKIISHI T.H., HUESBSBSCH W.W., ROTHMAYER A.P., Meccanica dei Fluidi, I edizione, CittàStudi Edizioni, 2016 (edizione italiana a cura di E. Larcan e P. Escobar Rojo).
KUNDU P.K., CHOEN I.M., DOWLING D.R, Fluid Mechanics, Academic Press, 2015
MOSSA M., PETRILLO A. F., Idraulica, CEA, Milano, 2013.
LONGO S., TANDA M.G. Esercizi di Idraulica e Meccanica dei Fluidi. Springer, 2009.
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Insegnamento raggruppato: 76776 - IDRAULICA APPLICATA
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Testo di riferimento: Appunti del corso.
Svolgimento di prove scritte d’esame: vedi sito Classroom dell’insegnamento.
Testi di approfondimento:
• MARCHI E., RUBATTA A., Meccanica dei fluidi. Principi ed applicazioni idrauliche. UTET, 1981.
• MOSSA M., PETRILLO A. F., Idraulica, CEA, Milano, 2013.
• MONTEFUSCO L., Lezioni di Idraulica. Pitagora Editrice, Bologna, 2005.
• CITRINI D., NOSEDA G., Idraulica. CEA, 1987.
• GHETTI A., Idraulica, Ed. Cortina, Padova, Ultima ediz. .
• LIGGET J.A., CAUGHEY D. A., Fluid Mechanics. An Interactive Text. ASCE Press, Reston, VA, 1998.
• WHITE F. M., Fluid Mechanics, Mc Graw Hill Intern. Student Ed., 1979.
• CENGEL Y.A., CIMBALA J. M., Meccanica dei fluidi, IV edizione, McGraw-Hill Education, Milano, 2020 (edizione italiana a cura di G. Cozzo e C. Santoro).
Insegnamento raggruppato: 007340 - MECCANICA DEI FLUIDI
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MARCHI E., RUBATTA A., Meccanica dei fluidi. Principi ed applicazioni idrauliche. UTET, 1981.
CENGEL Y.A., CIMBALA J. M., Meccanica dei fluidi, IV edizione, McGraw-Hill Education, Milano, 2020 (edizione italiana a cura di G. Cozzo e C. Santoro).
MUNSON B.R., OKIISHI T.H., HUESBSBSCH W.W., ROTHMAYER A.P., Meccanica dei Fluidi, I edizione, CittàStudi Edizioni, 2016 (edizione italiana a cura di E. Larcan e P. Escobar Rojo).
KUNDU P.K., CHOEN I.M., DOWLING D.R, Fluid Mechanics, Academic Press, 2015
MOSSA M., PETRILLO A. F., Idraulica, CEA, Milano, 2013.
LONGO S., TANDA M.G. Esercizi di Idraulica e Meccanica dei Fluidi. Springer, 2009.
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Insegnamento raggruppato: 76776 - IDRAULICA APPLICATA
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Testo di riferimento: Appunti del corso.
Svolgimento di prove scritte d’esame: vedi sito Classroom dell’insegnamento.
Testi di approfondimento:
• MARCHI E., RUBATTA A., Meccanica dei fluidi. Principi ed applicazioni idrauliche. UTET, 1981.
• MOSSA M., PETRILLO A. F., Idraulica, CEA, Milano, 2013.
• MONTEFUSCO L., Lezioni di Idraulica. Pitagora Editrice, Bologna, 2005.
• CITRINI D., NOSEDA G., Idraulica. CEA, 1987.
• GHETTI A., Idraulica, Ed. Cortina, Padova, Ultima ediz. .
• LIGGET J.A., CAUGHEY D. A., Fluid Mechanics. An Interactive Text. ASCE Press, Reston, VA, 1998.
• WHITE F. M., Fluid Mechanics, Mc Graw Hill Intern. Student Ed., 1979.
• CENGEL Y.A., CIMBALA J. M., Meccanica dei fluidi, IV edizione, McGraw-Hill Education, Milano, 2020 (edizione italiana a cura di G. Cozzo e C. Santoro).
Contenuti
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Insegnamento raggruppato: 007340 - MECCANICA DEI FLUIDI
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INTRODUZIONE. PROPRIETA' FISICHE DEI FLUIDI [4 h]. Definizione di fluido. Equazione di stato. Gas perfetti, fluidi barotropici, fluidi incomprimibili. Modello continuo. Densità e peso specifico. Comprimibilità cubica. Tensione superficiale. Viscosità dinamica e cinematica. Pressione di vapore. ANALISI DELLA TENSIONE [1 h]. Teorema di Cauchy. Tensore degli sforzi. IDROSTATICA [15 h]. Pressione isotropica. Equazioni cardinali ed indefinite. Carico piezometrico. Spinte idrostatiche su superfici piane e gobbe comunque orientate, su corpi immersi e galleggianti. CINEMATICA DEI FLUIDI [3 h]. Traiettorie, linee di corrente, linee di fumo. Derivate sostanziali. Accelerazione. Tensore dei gradienti di velocità. MECCANICA DEI MEZZI CONTINUI [3 h]. Teorema del trasporto. Equazione cardinale e indefinita di continuità. Prima e seconda equazione cardinale e indefinita del moto. DINAMICA DEI FLUIDI IDEALI [10 h]. Equazioni di Eulero. Condizioni al contorno. Carico totale. Teorema di Bernoulli. EQUAZIONI INTEGRALI DELLA DINAMICA DEI FLUIDI [3 h]. Equazione di continuità. Portata. Teorema della quantità di moto e del momento della quantità di moto. Correnti. Foronomia. Moti esterni. Getti liberi nell'aria. Spinte dinamiche, macchine idrauliche. DINAMICA DEI FLUIDI VISCOSI [5 h]. Postulati di Stokes/Newton. Equazioni di Navier-Stokes. Condizioni al contorno. Moti laminari uniformi in condotte circolari. Pendenza motrice, cadente effettiva, coefficiente di resistenza. MOTI TURBOLENTI [3 h] Equazioni di Reynolds. Moti mediamente uniformi. Teoria della lunghezza di mescolamento. MOTO UNIFORME NELLE CONDOTTE IN PRESSIONE [2 h]. Distribuzione di velocità e delle tensioni. Perdite di carico distribuite e leggi di resistenza (Coolebrook/Moody). SVOLGIMENTO DI PROVE SCRITTE D'ESAME [11 h].
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Insegnamento raggruppato: 76776 - IDRAULICA APPLICATA
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Il modulo prevede 60 ore di didattica, che consistono in 52 ore di lezioni teoriche ed esempi applicativi e/o numerici, nonché in 8 ore di supporto allo svolgimento di esercizi, del tutto analoghi a quelli proposti nelle prove d’esame, con esempi numerici ed approfondimento degli aspetti pratici.
Le tematiche affrontate nel modulo sono le seguenti.
ANALISI DIMENSIONALE (4 h)
Teorema Pi-greco. Numeri puri nella meccanica dei fluidi. Le resistenze al moto come problema di analisi dimensionale.
MOTO PERMANENTE NELLE CONDOTTE IN PRESSIONE (10h)
Variazioni di sezione. Perdite localizzate. Condotte in serie ed in parallelo. Sifoni. Reti di condotte a rami ed a maglie. Erogazioni di portata. Esempi applicativi. Impianti di pompaggio e di turbinaggio.
MOTO VARIO NELLE CONDOTTE IN PRESSIONE (10 h)
Equazioni di continuità e del moto. Oscillazioni di massa. Oscillazioni elastiche. Equazioni semplificate. Soluzione generale. Condizioni iniziali e al contorno. Manovre brusche e lente. Sovrappressioni. Equazioni concatenate di Allievi. Metodo grafico. Metodo delle caratteristiche. Condizioni al contorno.
MOTO UNIFORME DELLE CORRENTI A SUPERFICIE LIBERA (5 h)
Carico specifico e profondità critica. Correnti veloci e lente. Pendenza critica. Calcolo delle resistenze. Scale di deflusso. Alvei a sezione composita.
MOTO PERMANENTE DELLE CORRENTI A SUPERFICIE LIBERA (16 h)
Alvei cilindrici. Profili di rigurgito. Condizioni al contorno. Soluzione di Bresse. Alvei non prismatici. Risalto idraulico. Profili di rigurgito. Ostacoli, stramazzi.
MOTO VARIO DELLE CORRENTI A SUPERFICIE LIBERA (3 h)
Propagazione di perturbazioni ondose senza resistenze. Metodo delle caratteristiche. Condizioni al contorno.
MOTI DI FILTRAZIONE (4h)
Caratteristiche del fluido e dell'ammasso. Legge di Darcy. Trincea filtrante in pressione ed a superficie libera. Pozzo in falda artesiana e pozzo in falda freatica.
SVOLGIMENTO COMPLETO DI ESERCIZI D’ESAME (8 h)
Insegnamento raggruppato: 007340 - MECCANICA DEI FLUIDI
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INTRODUZIONE. PROPRIETA' FISICHE DEI FLUIDI [4 h]. Definizione di fluido. Equazione di stato. Gas perfetti, fluidi barotropici, fluidi incomprimibili. Modello continuo. Densità e peso specifico. Comprimibilità cubica. Tensione superficiale. Viscosità dinamica e cinematica. Pressione di vapore. ANALISI DELLA TENSIONE [1 h]. Teorema di Cauchy. Tensore degli sforzi. IDROSTATICA [15 h]. Pressione isotropica. Equazioni cardinali ed indefinite. Carico piezometrico. Spinte idrostatiche su superfici piane e gobbe comunque orientate, su corpi immersi e galleggianti. CINEMATICA DEI FLUIDI [3 h]. Traiettorie, linee di corrente, linee di fumo. Derivate sostanziali. Accelerazione. Tensore dei gradienti di velocità. MECCANICA DEI MEZZI CONTINUI [3 h]. Teorema del trasporto. Equazione cardinale e indefinita di continuità. Prima e seconda equazione cardinale e indefinita del moto. DINAMICA DEI FLUIDI IDEALI [10 h]. Equazioni di Eulero. Condizioni al contorno. Carico totale. Teorema di Bernoulli. EQUAZIONI INTEGRALI DELLA DINAMICA DEI FLUIDI [3 h]. Equazione di continuità. Portata. Teorema della quantità di moto e del momento della quantità di moto. Correnti. Foronomia. Moti esterni. Getti liberi nell'aria. Spinte dinamiche, macchine idrauliche. DINAMICA DEI FLUIDI VISCOSI [5 h]. Postulati di Stokes/Newton. Equazioni di Navier-Stokes. Condizioni al contorno. Moti laminari uniformi in condotte circolari. Pendenza motrice, cadente effettiva, coefficiente di resistenza. MOTI TURBOLENTI [3 h] Equazioni di Reynolds. Moti mediamente uniformi. Teoria della lunghezza di mescolamento. MOTO UNIFORME NELLE CONDOTTE IN PRESSIONE [2 h]. Distribuzione di velocità e delle tensioni. Perdite di carico distribuite e leggi di resistenza (Coolebrook/Moody). SVOLGIMENTO DI PROVE SCRITTE D'ESAME [11 h].
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Insegnamento raggruppato: 76776 - IDRAULICA APPLICATA
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Il modulo prevede 60 ore di didattica, che consistono in 52 ore di lezioni teoriche ed esempi applicativi e/o numerici, nonché in 8 ore di supporto allo svolgimento di esercizi, del tutto analoghi a quelli proposti nelle prove d’esame, con esempi numerici ed approfondimento degli aspetti pratici.
Le tematiche affrontate nel modulo sono le seguenti.
ANALISI DIMENSIONALE (4 h)
Teorema Pi-greco. Numeri puri nella meccanica dei fluidi. Le resistenze al moto come problema di analisi dimensionale.
MOTO PERMANENTE NELLE CONDOTTE IN PRESSIONE (10h)
Variazioni di sezione. Perdite localizzate. Condotte in serie ed in parallelo. Sifoni. Reti di condotte a rami ed a maglie. Erogazioni di portata. Esempi applicativi. Impianti di pompaggio e di turbinaggio.
MOTO VARIO NELLE CONDOTTE IN PRESSIONE (10 h)
Equazioni di continuità e del moto. Oscillazioni di massa. Oscillazioni elastiche. Equazioni semplificate. Soluzione generale. Condizioni iniziali e al contorno. Manovre brusche e lente. Sovrappressioni. Equazioni concatenate di Allievi. Metodo grafico. Metodo delle caratteristiche. Condizioni al contorno.
MOTO UNIFORME DELLE CORRENTI A SUPERFICIE LIBERA (5 h)
Carico specifico e profondità critica. Correnti veloci e lente. Pendenza critica. Calcolo delle resistenze. Scale di deflusso. Alvei a sezione composita.
MOTO PERMANENTE DELLE CORRENTI A SUPERFICIE LIBERA (16 h)
Alvei cilindrici. Profili di rigurgito. Condizioni al contorno. Soluzione di Bresse. Alvei non prismatici. Risalto idraulico. Profili di rigurgito. Ostacoli, stramazzi.
MOTO VARIO DELLE CORRENTI A SUPERFICIE LIBERA (3 h)
Propagazione di perturbazioni ondose senza resistenze. Metodo delle caratteristiche. Condizioni al contorno.
MOTI DI FILTRAZIONE (4h)
Caratteristiche del fluido e dell'ammasso. Legge di Darcy. Trincea filtrante in pressione ed a superficie libera. Pozzo in falda artesiana e pozzo in falda freatica.
SVOLGIMENTO COMPLETO DI ESERCIZI D’ESAME (8 h)
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi
3 anni
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