PRESENTAZIONE

Il corso fornisce la formazione di base nella meccanica dei fluidi con particolare attenzione alle applicazioni in campo impiantistico e di processo. Lo studente alla fine del corso, oltre ad una formazione teorica di base sulla statica e la dinamica dei fluidi, sarà in grado di affrontare semplici applicazioni che riguardano la valutazione delle pressioni, delle spinte esercitate da un fluido su contorni rigidi e, inoltre, progettare e verificare semplici impianti operanti in condizioni stazionarie.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L’insegnamento si prefigge di fornire allo studente gli strumenti per impostare correttamente le equazioni di analisi integrale e differenziale del moto dei fluidi e per la loro soluzione. Inoltre verrà analizzato il funzionamento di macchine e sistemi termo-fluidodinamici semplici.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La frequenza e la partecipazione attiva alle attività formative proposte (lezioni frontali, esercizi e esercitazioni numeriche) e lo studio individuale permetteranno allo studente di:

* conoscere i fondamenti della meccanica dei fluidi e la sua descrizione macroscopica, continua, in forma differentiale e integrale;

* comprendere le difference tra sistemi statici e dinamici;

* fornire esempi di applicazione della meccanica dei fluidi alla vita corrente e all’ingegneria di processo;

* stimare i flussi, portate e forze in sistemi fluidi;

* determinare relazioni adimensionali per sistemi con più variabili;

* discutere criticamente le approssimazioni introdotte e risultati ottenuti.

Per l'Open badge si lavorerà sulle competenze

* capacità di imparare a imparare

PREREQUISITI

Per un proficuo apprendimento sono richieste conoscenze base di matematica e fisica

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento si compone di lezioni frontali in aula. Alla presentazione di contenuti teorici si alternano esercitazioni finalizzate a favorire l’apprendimento e la discussione di specifici esempi di applicazioni. Inoltre si svolgerà esperimenti in aula per illustrare concetti di base. Durante il corso è prevvisto una lezione nel laboratorio di idraulica dove gli studenti faranno dei lavori sperimentali mettendo in pratica alcuni concetti del corso.

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.

Per l'Open badge il lavoro consiste nel realizzare un video applicativo sulla meccanica dei fluidi. I dettegli veranno spiegati all'inizio del corso. Il video fa anche parte del voto finale (vedere Modalità d'Esame)

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il programma del modulo prevede la presentazione e discussione dei seguenti argomenti:   

* Esperimenti semplici per conoscere la materia
* Descrizione di un fluido, bilanco di massa, bilancio della quantità di moto Fluido in quiete, equazione di idrostatica, equazione di stato

* Bilanci di un'Interfaccia, tensione superficiale

* Idrostatica; spinta su superficie piana, spinta su superficie gobba

* Cinematica; posizione, velocità, accelerazione, linea di corrente

* Teorema di Buckingham, teorema pi-greco, similitudine completa e partiale

* Fluido in moviemento; conservazione di massa, velocità media, bilancio della quantità di moto, calcolo delle forze

* Trinomio di Bernoulli; tubo di pitot, tubo di venturi

* Equazione dell'energia cinetica, perdite di carico (concentrate e distribuite) 

* Equazione di Navier-Stokes, viscosità, adimensionalizzare un'equazione, numeri adimensionali (Reynolds, Froude, Mach, Euler)

* Soluzioni esatte dell'equazione di Navier-Stokes

* Flusso di Stokes

* Flusso potenziale

* Introduzione alla turbolenza

* Introduzione allo fenomeno di emulsione

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Il materiale didattico utilizzato durante le lezioni sarà disponibile in aulaweb dell’insegnamento, così come gli esempi di test finale proposti negli anni precedenti. Gli appunti presi durante le lezioni e il materiale in aulaweb sono sufficienti per la preparazione dell’esame, ma il libro seguente è suggeriti come testo di appoggio e approfondimento.

Marchi e Rubatta, “Meccanica dei Fluidi”, ed. Utet, 1981 

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

JAN OSCAR PRALITS (Presidente)

ALESSANDRO BOTTARO

RODOLFO REPETTO

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/corsi/10375/studenti-orario

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

La prova finale consiste nel superamento di 1) due test scritti oppure 2) un esame orale.

1)

Ci sarà un test intermedio e un test finale, il primo durante il periodo delle lezioni ed il secondo dopo la fine del corso.

Ciascun scritto consiste in un test composto da 5 problemi che devono essere risolti con uno svolgimento analitico con supporto di una calcolatrice, tabelle e diagrammi. La durata di un test è 3 ore. Gli studenti trovano in aulaweb dell’insegnamento esempi di test proposti negli anni precedenti e alcuni dei quali, su richiesta degli studenti, vengono svolti in dettaglio a lezione.

Gli studenti dovranno superare ciascuna prova scritta con un voto minimo di 18/30. Il voto finale è il voto medio dei due test. Un test non superato può essere rifatta durante gli appelli di esami. Saranno disponibili 3 appelli di esame per la sessione ‘invernale’ (gennaio, febbraio e durante la pausa didattica prevista dalla Scuola Politenica a Pasqua) e 3 appelli per la sessione ‘estiva’ (giugno, luglio, settembre).

2) 

Per chi non vuole fare i test (1), c'è la possibilità di un esame orale sul contenuto di tutto il corso. L'orale sarà durante uno degli appelli previsti.

Per il voto finale, sia nel caso 1) e 2), verrà anche valutata (1 - 3 punti in aggiunta sulla media finale del modulo) la realizzazione facoltativa di un video applicativo sulla meccanica dei fluidi.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento di ogni argomento verranno dati nel corso delle lezioni. L’esame scritto verificherà l’effettiva acquisizione delle conoscenze di base su alcune metodologie e le loro applicazioni. Le prove scritte verteranno su 5 esercizi e calcoli applicativi sugli argomenti indicati nel seguito.

Il primo test verificherà ciascuno dei seguenti cinque argomenti: descrizione di un fluido, equazione di stato, idrostatica, cinematica, teorema di Buckingham e similitudine

Il second test verificherà ciascuno dei seguenti cinque argomenti: calcolo delle forze per un fluido in movimento, trinomio di Bernoulli e perdite di carico, soluzioni essatte dell'equazione di Navier-Stokes, flusso potenziale, flusso di Stokes

Calendario appelli

ALTRE INFORMAZIONI

Si consigliano gli studenti con certificazione di DSA, di disabilità o di altri bisogni educativi speciali di contattare il/la 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 e forniscano idonei strumenti compensativi.