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Idraulica
Hydraulics
Maurizio Brocchini

Sede Ingegneria
A.A. 2016/2017
Crediti 9
Ore 72
Periodo I
Lingua ITA

Prerequisiti
Conoscenza degli elementi della Analisi Matematica (es. calcolo infinitesimale, teoria dell'integrazione, soluzione di equazioni differenziali) e della Fisica Classica (es. Meccanica, Elettromagnetismo, Ottica e Termodinamica).

Risultati di apprendimento attesi
CONOSCENZE E COMPRENSIONE:
L’insegnamento permette agli studenti di acquisire una preparazione di base per l'interpretazione e la descrizione delle problematiche tipiche dell’Idraulica e della Meccanica dei Fluidi. Il corso si pone, inoltre, l'obiettivo di formare un laureato capace di identificare, formulare e risolvere i problemi dell'Idraulica.
CAPACITA' DI APPLICARE LE CONOSCENZE:
Al fine di affrontare tematiche teoriche e applicative avanzate, anche di notevole complessità, lo studente dovrà acquisire capacità progettuali e di analisi critica dei problemi applicativi tipici dell'Idraulica. Tali capacità si estrinsecheranno attraverso la capacità di soluzione di problemi applicativi inerenti l’Idraulica, con particolare attenzione ai problemi di idrostatica e di idrodinamica.
COMPETENZE TRASVERSALI:
L’insegnamento dell’Idraulica, contribuisce con gli insegnamenti dell'area della fisica a presentare le leggi fondamentali della meccanica dei fluidi, enfatizzando le metodologie di indagine e il rigore della descrizione dei fenomeni trattati. Inoltre, insieme agli insegnamenti dell'area dell'ingegneria strutturale, fornisce ed approfondisce i principi teorici fondamentali della meccanica del continuo con riferimento ai fluidi.

Programma
ntroduzione allo “schema di continuo fluido”. Le forze agenti su un fluido. Fluidi in quiete e l’equazione dell’idrostatica. La distribuzione di pressione in un fluido in quiete. L’equazione di stato. Fenomeni di interfaccia. La spinta statica di un fluido su una superficie piana e gobba. La descrizione dei fluidi in moto: cinematica e analisi locale del moto. I principi della meccanica dei fluidi e dell’idraulica. L'equazione di Cauchy. I fluidi viscosi termoconduttori: legami costitutivi e Teorema della potenza meccanica. Il problema del moto: l'equazione di Navier-Stokes e le condizioni al contorno. Moti unidirezionali: il Moto di Couette, il Moto di Poiseuille e il Moto di Stokes. Moti ad alti Re, dinamica della vorticità e il Teorema di Bernoulli. I moti irrotazionali. Esempi di moti irrotazionali piani. Analisi dimensionale, similitudine e modelli. Lo strato limite e la soluzione di Blasius. La resistenza d'attrito e di forma. La separazione dello strato limite. I moti turbolenti. I moti turbolenti in un meato e la turbolenza di parete. Le correnti fluide. Le equazioni delle correnti. Le perdite di carico distribuite. Il moto nelle condotte e sezione circolare. Le perdite di carico concentrate. Problemi di progetto e verifica di impianti idrici. Le correnti a superficie libera. Il moto stazionario e uniforme. L'equazione dei profili di rigurgito. I profili per i regimi fluviale e torrentizio. Il risalto idraulico. Esercizi illustrativi

Modalità di svolgimento dell'esame
METODI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Prova scritta propedeutica alla prova orale. La prova scritta è composta da 2 esercizi e 2 domande.

CRITERI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Per superare con esito positivo la valutazione dell'apprendimento, lo studente deve dimostrare, attraverso le prove prima descritte, di aver ben compreso i concetti esposti nel corso sulla teoria e le applicazioni dell'Idraulica.

CRITERI DI MISURAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Ad ogni una delle prove prima indicate è assegnato un punteggio compreso tra zero e trenta e ciascuna prova si ritiene superata se il punteggio è superiore ai 18/30. In particolare, è necessario che lo studente ottenga almeno sei trentesimi per ognuno dei 2 esercizi contenuti nella prova scritta. La valutazione massima è raggiunta dimostrando una conoscenza approfondita dei contenuti del corso nell'ambito delle prove.

CRITERI DI ATTRIBUZIONE DEL VOTO FINALE
Il voto complessivo, in trentesimi, è dato dal voto della prova scritta a cui si aggiunge un punteggio che va da -5/30 a +5/30 in funzione della correttezza delle risposte fornite alle domande della prova orale. La lode è riservata agli studenti che, avendo svolto tutte le prove in modo corretto e completo, abbiano dimostrato una particolare brillantezza nella esposizione orale e nella redazione degli elaborati scritti.

Testi consigliati
Marchi E. e Rubatta A., Meccanica dei Fluidi, UTET, Torino, 1981; Cengel Y e Cimbala J, Meccanica dei Fluidi, McGraw Hill, Milano, 2007. Dispense del corso di Idraulica (con esercizi) disponibili presso il Centro Copie di Facoltà.

Corsi di laurea

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