OBIETTIVI FORMATIVI

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.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

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.

PREREQUISITI

Conoscenze di base di analisi, fisica e fisica matematica

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali.

Si consigliano gli studenti lavoratori e gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il docente all’inizio del corso per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Descrizione del moto di un fluido: approccio lagrangiano e approccio euleriano. Le traiettorie degli elementi fluidi e la loro velocità. La derivata locale e la derivata materiale. 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 (moto di Couette e moto di Poiseuille). La vorticità. Scrittura delle equazioni del moto in forma adimenzionale: i numeri di Keulegan-Carpenter, di Froude, di Reynolds. Il modello di fluido ideale (equazioni di Eulero) e il teorema di Bernoulli. Moti irrotazionali (cenni) ed equazione di Morison. Strati limite (cenni). Moti turbolenti ed equazioni di Reynolds. Condizioni di incipiente moto dei sedimenti. Portata solida al fondo e portata solida in sospensione. Diagramma di Shields. Determinazione della velocità di caduta dei sedimenti. La concentrazione dei sedimenti in sospensione. Come valutare la portata solida e alcune formule empiriche. Equazione di continuità dei sedimenti (equazione di Exner).
 

TESTI/BIBLIOGRAFIA

"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_…