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Fluidodinamica
Fluid Dynamics
Andrea Crivellini

Sede Ingegneria
A.A. 2016/2017
Crediti 6
Ore 48
Periodo I
Lingua ITA

Prerequisiti
Conoscenze di base di analisi matematica e fisica

Risultati di apprendimento attesi
CONOSCENZE E COMPRENSIONE:
L’insegnamento permette agli studenti di acquisire conoscenze di base sulla meccanica dei fluidi. Tali conoscenze, integrando le nozioni acquisite negli insegnamenti di analisi matematica e fisica permetteranno di arricchire le conoscenze fondamentali per una formazione ingegneristica di base nel campo industriale, con particolare riferimento alla termofluidodinamica, in modo che lo studente acquisisca una chiara consapevolezza del più ampio contesto multidisciplinare dell'ingegneria, con un chiaro richiamo agli aspetti propriamente connessi con i sistemi e le tecnologie di produzione, trasporto e uso dell’energia e della progettazione di macchine e sistemi energetici.
CAPACITA' DI APPLICARE LE CONOSCENZE:
Al fine di applicare i concetti fondamentali per una formazione ingegneristica di base nel campo industriale appresi durante lo studio, lo studente dovrà affrontare i problemi ingegneristici utilizzando metodi, tecniche e strumenti appropriati ed aggiornati. Tale capacità si estrinsecherà attraverso una serie di abilità professionalizzanti, quali: 1. conoscenze di base sulle equazioni che governano il moto dei fluidi; 2. capacità di valutare, per sistemi semplici, le forze scambiate tra un fluido ed un corpo; 3. capacità di condurre analisi fluidodinamiche in sistemi semplici operanti in regime stazionario per mezzo delle tecniche dei volumi di controllo
COMPETENZE TRASVERSALI:
La capacità di risolvere problemi numerici contribuirà a migliorare sia il grado di autonomia di giudizio in generale, sia la capacità comunicativa che deriva dalla consapevolezza delle proprie competenze, sia la capacità di apprendimento in autonomia e di trarre conclusioni dello studente

Programma
Introduzione: il campo della meccanica dei fluidi; l'approssimazione del continuo; sforzi in un punto; definizione di fluido; proprietà dei fluidi. Statica dei fluidi. Cinematica dei fluido. Conservazione della massa e della quantità di moto in forma integrale e differenziale, equazioni di Eulero e di Navier Stokes. Teorema di Bernoulli. Il metodo dei volumi di controllo. Vorticità e viscosità, campi irrotazionali. Flussi Potenziali. Alune semplici soluzioni analitiche delle equazioni diffrenziali di Navier-Stokes. Conservazione dell'energia. Teoria dello strato limite, equazioni di Prandtl per lo strato limite. Cenni sul moto turbolento. Flussi in condotti, moto laminare e turbolento, perdite di carico distribuitre e concentrate. Analisi dimensionale e similitudine.

Modalità di svolgimento dell'esame
METODI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
La valutazione avviene tramite prova scritta ed orale. Nella prova scritta, lo studente deve dimostrare di conoscere i criteri generali per valutare le forze scambiate tra un fluido, sia fermo che in movimento, ed un corpo con l’ausilio di metodologie, modelli e strumenti matematici illustrati durante le lezioni. Nella prova orale, allo studente si chiede di dimostrare le principali leggi fisiche che governano il moto dei fluidi, le eventuali approssimazioni da fare ed i risultanti limiti di applicabilità di queste leggi.

CRITERI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Nelle prove d’esame, lo studente dovrà dimostrare di conoscere le principali leggi fisiche che governano il moto dei fluidi, sapendole dimostrare in maniera chiara e pertinente, e di saper utilizzare le metodologie proprie della fluidodinamica presentate durante le lezioni. Lo studente dovrà dimostare sufficiente capacità di sintetizzare e collegare tra loro i diversi argomenti affrontati nel corso delle lezioni.

CRITERI DI MISURAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Attribuzione del voto finale in trentesimi.

CRITERI DI ATTRIBUZIONE DEL VOTO FINALE
La votazione massima, pari a trenta punti con lode, è assegnata a studenti che dimostrino, nelle due prove, piena autonomia nell’impostare e risolvere problemi e completa padronanza delle metodologie e dei modelli teorici propri della fluidodinamica. La votazione minima, pari a diciotto, è assegnata a studenti che dimostrino di riuscire a risolvere problemi che gli vengono posti e sufficiente conoscenza delle metodologie e dei modelli teorici propri della fluidodinamica. L'ammsione alla prova orale è subordinata al superamento della prova scritta, il voto finale è assegnato sulla base del risultato conseguito durante la prova orale. Lo studente dovrà rispondere a due quesiti ed il voto sarà la media dei punteggi ottenuti per le singole domande.

Testi consigliati
Slides delle lezioni scaricabili presso il sito moodle https://lms.univpm.it Principale testo di riferimento: Yunus A. Cengal John M. Ciballa,"Meccanica dei fluidi", McGraw-Hill Per ulteriori approfondimenti: David Pnulli Chaim Gutfinger, "Meccanica dei Fluidi", Zanichelli, D. C. Wilcox, Basic Fluid Mechanics, DCW Industries, Inc

Corsi di laurea

• Ingegneria Meccanica (Corso di Laurea Triennale (DM 270/04))