Dipartimento di Ingegneria Civile, dell'Energia, dell'Ambiente e dei Materiali - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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IDRAULICA

Corso

Ingegneria Industriale

Curriculum

Industriale - Infrastrutturale

Orientamento

Orientamento unico

Anno Accademico

2020/2021

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

ICAR/01

Anno

Terzo anno

Unità temporale

Primo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative affini ed integrative

Canale unico

Docente

PASQUALE GIUSEPPE FILIANOTI

Obiettivi

Modulo IDRAULICA (6 crediti) - Il modulo IDRAULICA mira a fornire allo studente i concetti fondamentali della meccanica dei fluidi incomprimibili e debolmente incomprimibili. L'obiettivo è fornire conoscenze per la risoluzione di diversi problemi di ingegneria, tra cui: il calcolo delle pressioni sia all'interno di un fluido a riposo che in movimento; il calcolo delle spinte statiche e dinamiche su superfici solide a contatto con fluidi a riposo o in movimento; progettazione di una condotta di pressione per convogliare una portata assegnata, annotare le condizioni che la circondano; verifica della portata elaborata da una tubazione, per geometria assegnata e condizioni al contorno; dimensionamento idraulico di un sistema di sollevamento; dimensionamento idraulico di una centrale idroelettrica. Cinque CFU sono presi in prestito con il corso di Meccanica dei fluidi del corso di laurea inter-classe, 1 CFU e precisamente quello relativo alle "Note su impianti di sollevamento e idroelettrici" è il corso principale.
Lo studente acquisirà
-la capacità di applicare conoscenza e comprensione con spirito critico alla soluzione di problemi applicativi rilevanti nella progettazione di infrastrutture e sistemi idraulici di interesse per l'ingegnere industriale;
- giudizio indipendente nella scelta tra possibili alternative progettuali;
- capacità di comunicare informazioni, idee, problemi e soluzioni utilizzando la terminologia appropriata, a interlocutori specializzati o non specialisti;
Capacità di apprendimento: le basi fisico-matematiche previste dal corso consentono l'espansione autonoma delle conoscenze da parte dello studente nel campo dell'idraulica.

Programma

La descrizione continua della materia
Introduzione al continuo fluido. Dimensioni ed unita di misura. La densita e il peso specifico. La temperature assoluta. La pressione e l'equazione di stato. La comprimibilita nei fluidi. Viscosita. Fluidi newtoniani e non newtoniani. Il fluido ideale. Tensione superficiale e capillarita.
Sforzi in un fluido
Il sistema fluido. Sforzi normali e di taglio. Relazione tra le componenti di taglio. Il tetraedro elementare. Sforzi in fluidi a riposo ed in movimento. Direzioni e tensioni principali.
Statica dei fluidi
Equazione dell'idrostatica. Fluidi comprimibili (trasformazioni politropiche) ed incomprimibili. Il carico piezometrico. Manometri. Spinta idrostatica su superfici immerse: superfici piane, superfici gobbe aperte e chiuse, corpi galleggianti.
Analisi dimensionale e similitudine
Grandezze fondamentali e derivate. Il teorema pi-greco. Principali numeri adimensionali. Similitudine meccanica completa e parziale.
Cinematica dei fluidi e analisi della deformazione
Caratteri del moto. La velocita, le linee di corrente, le traiettorie e le linee di fumo. La rappresentazione del moto: visione euleriana e lagrangiana. La derivata sostanziale. L'accelerazione. La cinematica del moto di un fluido e le velocita di deformazione.
Equazioni di bilancio su di un volume finito
Sistema fluido e volume di controllo. Il teorema di Reynolds del trasporto. Conservazione della massa, della quantità di moto e del momento angolare. Spinta su di un condotto a sezione variabile e su di una curva. Spinta di un getto.
Moto dei fluidi Ideali
Pressione statica, dinamica e totale. Perdita di carico e prevalenza. Tubo di Venturi come misuratore e come aspiratore.
Moto dei fluidi reali
Caduta di pressione in moto permanente e uniforme di un fluido viscoso. Dissipazione di energia dovute alla viscosità. Numero di Reynolds, instabilità del moto laminare, caratteristiche qualitative della turbolenza. Brusco allargamento, perdite di carico concentrate. Resistenza al moto di tubi lisci, artificialmente scabri ed a scabrezza naturale.

Testi docente

1. Fluid Mechanics. Streeter, V. L., E. B. Wylie, and K. W. Bedford, , 9th ed., McGraw-Hill, New York (1998).
2. Introduction to Fluid Mechanics. R. W. Fox and A. T. and Mac Donalds, John Wiley & Sons Inc.
3. Idraulica. D. Citrini, G. Noseda. Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 1987.
4. Problemi di Idraulica e Maccanica dei Fluidi. A. Orsi. Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 1984
5. Maccanica dei fluidi. Bruce R. Munson, Teodore H. Okiishi, Wade W. Huebsch, Alric P. Rothmayer, edizioni cittàstudi, Novara 2016

Erogazione tradizionale

Sì

Erogazione a distanza

Sì

Frequenza obbligatoria

Valutazione prova scritta

Sì

Valutazione prova orale

Sì

Valutazione test attitudinale

Valutazione progetto

Valutazione tirocinio