Generalità sui fluidi e analisi dimensionale (1 cfu)
Unità di misura e grandezze fondamentali e derivate. Tensioni in un fluido: teorema del tetraedro di Cauchy e suoi corollari. Proprietà dei fluidi: comprimibilità, densità, espansione termica, tensione superficiale, viscosità, evaporazione, ebollizione, tensione di vapore, cavitazione. Classificazione dei fluidi. Principio dell’omogeneità dimensionale. Equazioni classiche. Teorema Pi greco. Numeri tipici dell’Idraulica. Modellistica fisica ed analisi dimensionale. Similitudine e autosimilitudine.
Statica dei fluidi (1 cfu)
Equazione indefinita. Equazione globale. Legge di Stevino. Pressione: legge, distribuzione e strumenti di misura. Spinta su superfici piane e curve e formula di Mariotte. Galleggiamento.
Cinematica dei fluidi (1 cfu)
Regimi di moto: laminare, turbolento, transitorio. Velocità ed accelerazione: approcci euleriano e lagrangiano. Campo di moto: traiettoria, linea di corrente, linea di fumo. Tipi di moto: uniforme, permanente, piano, vario, rotazionale, irrotazionale. Deformazioni: traslazione, rotazione rigida, deformazione lineare, deformazione angolare. Equazione indefinita di continuità. Equazione globale di continuità.
Dinamica dei fluidi (1 cfu)
Equazione indefinita del moto. Legge di viscosità di Stokes. Equazioni di Eulero e di Navier Stokes. Equazione globale dell’equilibrio dinamico. Teorema di Bernoulli: significati energetico e geometrico, applicazioni ed estensioni. Processi di efflusso. Pompe e turbine.
Correnti in pressione (2 cfu)
Azione di trascinamento di una corrente. Indice di resistenza. Scabrezza: pareti idraulicamente lisce e scabre. Esperimento di Reynolds. Moto laminare: generalità ed indice di resistenza. Moto turbolento: grandezze caratteristiche, distribuzioni di velocità e leggi di resistenza. Progetto e verifica di una condotta: formule pratiche, perdite di carico localizzate, possibili tracciati altimetrici e problematiche delle lunghe condotte.
Metodo di Marzolo per il dimensionamento delle condotte con il criterio di economia. Condotte in serie ed in parallelo. Condotte con diametro costante con erogazione uniforme lungo il percorso. Condotte con impianti di sollevamento. Tipologie e classificazione delle pompe. Criteri di scelta, campi di impiego e caratteristiche di funzionamento. Reti aperte: problemi di progetto e di verifica. Reti chiuse: modalità di progettazione e verifica con il metodo di Cross.
Correnti a pelo libero (2 cfu)
Correnti a pelo libero nei corsi d’acqua naturali e nei canali artificiali. Classificazione moti a pelo libero. Esempio di una corrente decelerata ed accelerata. Progetto e verifica di un canale a pelo libero: classificazione, leggi di resistenza, scala di deflusso, energia specifica della corrente a portata costante. Velocità delle onde di superficie. Alveo a debole pendenza, in stato critico ed a forte pendenza. Profili di corrente in alveo a forte pendenza, pendenza critica, debole pendenza, orizzontale ed in contropendenza. Passaggio da corrente lenta a veloce e viceversa. Risalto idraulico: individuazione e lunghezza. Dimensionamento vasca di dissipazione.
Moti di filtrazione (1 cfu)
Utilizzazione delle acque sotterranee tramite pozzi. Pozzi: tipologie, livello statico e dinamico, curva caratteristica. Gallerie filtranti. Pozzi scavati in falda freatica ed artesiana. Stima della portata di emungimento.
Bacino idrografico e precipitazione (1 cfu)
Tracciamento dello spartiacque superficiale e valutazione delle caratteristiche plano altimetriche e del rilievo.
Gerarchizzazione con i metodi di Horton e di Shreve e proprietà lineari. Stima del trasporto solido fluviale. Formazione, classificazione e misura delle precipitazioni. Catalogazione negli Annali Idrologici.
Formazione delle piene (1 cfu)
Leggi statistiche della precipitazione: Gumbel, log-normale, Frechet, Weibull e T.C.E.V. Relazione tra altezza di pioggia, durata e area e curve di possibilità pluviometrica (CCP). Bilancio idrologico, pioggia netta e ragguagliata. Intensità costante e variabile (metodo Chicago). Metodi cinematico, razionale e di Nash per la stima delle portate di piena di assegnato tempo di ritorno. Strumenti di misura della portata.
Dimensionamento briglia a gravità (1 cfu)
Calcolo di pendenza di compenso e scavo a valle. Dimensionamento gaveta. Criteri di scelta delle dimensioni della briglia. Analisi delle sollecitazioni: prima dell’interrimento, dopo l’interrimento senza dreni e con dreni.
Verifiche di stabilità: scorrimento, ribaltamento, schiacciamento e sifonamento. Calcolo del numero di briglie e relativa distanza.
Ultimo aggiornamento: 11-09-2024
