Idraulica - (9 cfu)
| Prof. Fausto Lazzari | Tel. 905950 - |
Finalità
Assimilare la metodologia propria dell’ingegnere, la quale adotta semplificazioni e schematizzazioni che vengono legittimate qualora colgano – come viene accettato caso per caso –
l’ essenza del fenomeno.
Risolvere correttamente molti importanti problemi ed eseguire, dopo aver appreso i principi economici e finanziari, progetti tecnico-economici.
Programma
Modello di mezzo materiale continuo.
Sistemi di unità di misura.
Analisi e calcolo dimensionale. Esercizi.
Grandezze fisiche caratterizzati i liquidi e i gas. Volume e peso specifici. Omogeneità. Modulo e
coefficiente di comprimibilità cubica. Equazioni di stato. Celerità. Tensione superficiale e fenomeni
connessi. Coefficiente di viscosità dinamica e cinematica. Caratteristiche reologiche dei liquidi.
Coefficiente di solubilità dei gas nei liquidi. Tensione di vapore. Cavitazione. Sacche di gas nelle condotte. Esercizi.
Statica di liquidi e gas non Bingham, né viscoelastici. Equilibrio di un corpo idrico. Equazioni differenziali. Pressione effettiva. Carico piezometrico. Teorema fondamentale. Legge di Stivino. Nozioni di geometria delle masse. Pressino totale idrostatica. Superficie piana. Superficie chiusa. Superficie gobba. Centrifuga. Liquidi non miscibili. Piezometri. Esercizi.
Cinematica. Traettoria, linea di corrente e di emissione. Derivata sostanziale e suo significato. Dinamica. Moto vario, permanente, uniforme. Equazione di continuità.
Dinamica dei liquidi ideali. Equazioni differenziali del moto. Teorema di Bernoulli. Carico effettivo. Portanza del profilo alare. Turbina Francis. Teorema di Bernoulli esteso a un tubo di flusso. Coefficienti di ragguaglio dell’energia cinetica e della quantità di moto. Esercizi.
Dinamica dei liquidi viscosi newtoniani. Esperienze di Reynolds. Valori medi temporali delle grandezze dinamiche. Brusco allargamento di sezioni. Esercizi.
Spinta di un getto contro una parete. Potenza trasmessa a una pala, a una schiera di pale. Turbina Pel ton. Esercizi.
Equazione del moto uniforme laminare e turbolento. Coefficiente di resistenza. Regime turbolento di tubo liscio, intermedio, di tubo scabro. Arpe di Nikuradse. Curve di Moody. Scabrezza assoluta e relativa. Formule. Coefficiente di forma. Equazione di Chezy. Formule. Altre equazioni del moto uniforme. Moto permanente in condotta. Perdite di carico distribuite e concentrate. Linee di carichi effettivi e piezometrici. Presa piezometrica e piezometro. Sifone. Curva caratteristica della pompa centrifuga e dell’impianto di sollevamento. Cenni di matematica finanziaria e di contabilità industriale. Formula di Bresse. Esercizi.
Statica dei gas. Aria tipo internazionale. Variazioni della temperatura con la quota. Equazione della statica. Equazione di stato dell’aria. Variazioni della massa volumica, pressione, celerità, viscosità dinamica e cinematica con la quota.
Corpo investito da una corrente. Sezione maestra. Velocità indisturbata. Coefficienti di resistenza e portanza funzioni del numero di Reynoldis. Corpi di cattiva penetrazione. Corpo sferico. Comportamento del fluido in vicinanza corpo. Vortici a delta. Doppia schiera di vortici. Scia. Esercizi.
Strato limite. Regime laminare, turbolento. Lamina Piana. Coefficiente di resistenza. Esercizi.
Moto in condotta di un gas considerato incomprimibile. Esercizi.
Attività d'esercitazione
Problemi ed esercizi sugli argomenti trattati nelle lezioni sono proposti e svolti dal Docente in aula ed aperti alla discussione con gli allievi.
Modalità d'esame
In forma orale, previa consegna della raccolta ordinata di esercizi alfanumerici personalizzati proposti dal Docente, svolti correttamente dallo studente stesso.
Propedeuticità
Analisi matematica ABC, Geometria A, Fisica generale AB, Meccanica razionale, Disegno di macchine, Chimica, Fondamenti di progettazione strutturale meccanica (alcune parti).
Testi consigliati
Meccanica dei fluidi, Marchi E. e Rubatta A. , UTET, Torino
Meccanica del fluidi, Cenedesi A. , McGraw-Hill, Milano.
Idraulica, Ghetti A. , Cortina, Padova.
Testi d'approfondimento
Aerodinamica, Mattioli E. , Levrotto e Bella, Torino.
Elementi di aerodinamica, Nobile U. , Libreria dello Stato, Roma.
Aerodinamica, Pistoleri E. , Vallerini, Pisa.
Wind tunnel for engineering students, Plint e altri, Wokingham, England.
Aerodinamica, Quori, Levrotto e Bella, Torino.
Ultimo aggiornamento: 02-03-2003