Lo studio del moto di un fluido e della sua interazione con strutture di diverso tipo (vento su grattacieli, onde di mare su dighe foranee, onde di piena su pile di un ponte) può essere affrontato per via sperimentale, teorica o numerica. Le analisi teoriche e numeriche si basano su modelli ed equazioni che discendono dai principi fondamentali della fisica. Il corso illustra le equazioni, le condizioni al contorno e i modelli semplificati utilizzati per determinare il moto di un fluido e le forze che esso esercita sui corpi che investe
Il modulo di Meccanica dei fluidi intende illustrarne i principi fondamentali e dedurre le Leggi che ne governano il moto. Inoltre durante il corso vengono formulati e risolti alcuni semplici problemi di interesse pratico.
Il corso illustra le procedure che consentono la corretta formulazione del problema e conducono alle equazioni e alla condizioni al contorno necessarie per la determinazione dei moti tridimensionali di fluidi incomprimibili attorno a corpi di forma arbitraria con l'obiettivo di quantificare le diverse componenti della forza che il fluido esercita sul corpo. Il corso fornisce inoltre le basi teoriche per corsi successivi che affrontano problemi tipici dell'ingegneria civile come ad esempio l'Ingegneria del vento e le Costruzioni marittime.
Conoscenze di base di analisi, fisica e fisica matematica
Lezioni frontali
La descrizione del moto di un fluido. Derivata locale e darivata materiale. L'analisi locale del moto e i tensori velocità di deformazione e velocità di rotazione. Il teorema del trasporto.
Il principio di conservazione della massa e l'equazione di continuità
Assioma di Cauchy. Il principio della quantità di moto. Il tensore delle tensioni. L'equazione di Cauchy. Il teorema della potenza meccanica
Il legame costitutivo e le equazioni di Navier-Stokes.
I moti unidirezionali
La vorticità
Il modello di fluido ideale e il teorema di Bernoulli
Moti irrotazionali (cenni) ed equazione di Morison
Strati limite (cenni)
Moti turbolenti ed equazioni di Reynolds
"Note di Meccanica dei fluidi" scaricabili gratuitamente del sito di Genova University Press.
https://gup.unige.it/sites/gup.unige.it/files/pagine/Note_di_Meccanica_dei_Fluidi_ebook_indicizzato.pdf
Ricevimento: giorno e orario da concordare inviando un messaggio di posta elettronica a: paolo.blondeaux@unige.it
PAOLO BLONDEAUX (Presidente)
MARCO MAZZUOLI
GIOVANNA VITTORI (Presidente Supplente)
Si consulti il sito della Scuola Politecnica
Orale
L'esame orale è finalizzato a verificare i) la padronanza della materia in generale, ii) la comprensione dei concetti e dei diversi modelli illustrati durante il corso, iii) la capacità di formulare correttamente un modello matematico dei fenomeni caratterizzati dalla presenza di un fluido in moto
