PRESENTAZIONE

L'Idrodinamica studia il moto dei fluidi e le interazioni di questi con i contorni e con corpi al proprio interno. In questo corso, proposto per il corso di  Laurea Magistrale, verranno esposti argomenti più avanzati rispetto al corso omonimo proposto nel corso di Laurea.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Fornire allo studente le conoscenze necessarie per affrontare lo studio del moto di corpi all'interno di fluidi viscosi.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L'obiettivo del corso è di fornire allo studente conoscenze avanzate sul moto dei fluidi.

Al termine del corso lo studente avrà acquisito conoscenze che lo renderanno in grado di:

- formulare correttamente il problema del moto di un fluido viscoso che presenta sia contorni rigidi che deformabili.

- risolvere il problema del moto nel caso di fluidi in moto  unidirezionale.

- adottare i modelli semplificati opportuni nel caso di moti ad alti valori   del numero di Reynolds, sia lontano che in prossimità dei contorni.

- formulare correttamente il moto di un fluido in regime turbolento in termini  di grandezze medie, anche in prossimità dei contorni

-  comprendere i modelli di turbolenza che comunemente vengono proposti sia in codici commerciali che open-source.

- comprendere le diverse componenti della forza che un fluido in moto esercita  su un corpo al suo interno.

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento è articolato in lezioni frontali svolte dal docente. Nelle lezioni oltre all'esposizione delle basi teoriche,  saranno presentati diversi esempi ed  esercizi.

Sono previste esercitazioni in forma di esercizi, che lo studente svolgerà in autonomia e che saranno corrette in aula dal docente.

Si consigliano gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare  il docente all’inizio del corso e in ogni caso con congruo anticipo (mettendo in copia il Referente per Ingegneria

(https://unige.it/commissioni/comitatoperlinclusionedeglistudenticondisabilita.html), per concordare modalità didattiche e d’esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Cinematica. Descrizione euleriana e lagrangiana, derivata materiale. Principio di conservazione della massa.

Dinamica. La tensione e il tensore delle tensioni. Principio della quantità di moto, principio del momento della quantità di moto.

Cenni sul  legame costitutivo dei  fluidi, equazioni di continuità e di Navier Stokes. Le condizioni al contorno. Soluzioni esatte delle equazioni di Navier- Stokes.

 Lo schema di fluido ideale. Lo schema di moto irrotazionale. Paradosso di D'Alembert. Moti irrotazionali bidimensionali.  Campo di moto generato da un cilindro in moto stazionario.
    
Campo di moto e forze su corpi in moto in un fluido. Resistenza e portanza. Profili portanti e ipotesi di Kutta. Forza di massa aggiunta. Resistenza indotta. Equazione di Morison.

Moti ad alti numeri di Reynolds. Equazioni semplificate dello strato limite. Cenni sulla soluzione di Blasius. Equazione integrale di Von Karman. Strato limite su lastra piana in regime laminare e turbolento. La transizione. La separazione dello strato limite e cenni sui sistemi di controllo dello strato limite.

 Moti turbolenti. La velocità e la pressione media, le equazioni di Reynolds. Il problema della chiusura. Ipotesi di Boussinesq. Turbolenza di parete. Cenni sui modelli di turbolenza a due equazioni.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

1. Dispense del docente (scaricabili da: https://gup.unige.it/sites/gup.unige.it/files/pagine/Note_di_Meccanica_dei_Fluidi_ebook_indicizzato.pdf)

2. Ronald Panton "Incompressible flow" Wiley and Sons

3. Pijush K. Kundu, Ira M. Cohen and David R. Dowling "Fluid Mechanics - fifth edition" Elsevier 2012

4. G. K. Batchelor "An introduction to fluid dynamics" Cambridge university  press

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

GIOVANNA VITTORI (Presidente)

ANDREA BACIGALUPO

PAOLO BLONDEAUX

ROBERTA MASSABO'

MARCO MAZZUOLI

RODOLFO REPETTO

NICOLETTA TAMBRONI

ILARIA MONETTO (Presidente Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/8738/p/studenti-orario

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame si compone di una parte scritta e una orale.

La prova scritta verrà corretta immediatamente dopo la conclusione della stessa alla presenza dello studente.

La parte orale avrà luogo immediatamente dopo la correzione e il superamento della prova scritta.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

La parte scritta dell'esame è volta ad accertare che lo studente abbia acquisito gli strumenti operativi necessari per formulare correttamente problemi di idrodinamica.

La parte orale è invece volta a verificare il livello di conoscenza  delle diverse parti del corso da parte dello studente.

Calendario appelli