Il corso introduce lo studente allo studio della dinamica dei fluidi mostrando le equazioni che ne controllano il moto e ottenendo alcune soluzioni particolari del problema idrodinamico al fine di fornire le competenze indispensabili per affrontare problemi pratici
The fundamental principles and laws that control the motion of fluids are presented. Simple practical problems are formulated and solved for both laminar and turbulent flows. The foundation to tackle more complex problems are laid. Laminar and turbulent flows are considered.
La frequenza e l'attiva partecipazione alle attività formative (lezioni frontali ed esercitazioni) consentiranno allo studente di 1) formulare il problema del moto del fluidi in modo corretto, 2) individuare l'approccio più adeguato per ottenere la soluzione, in funzione dei valori dei parametri che controllano il moto dei fluidi, 3) ottenere le forze che i fluidi esercitano su corpi in movimento o, in modo analogo, determinare le forze esercitate da un fluido che investe una struttura. Al termine del corso, lo studente sarà in grado di descrivere il moto di un fluido sia in regime di moto laminare (ad esempio il moto all'interno del'apparato circolatorio) sia in regime di moto turbolento (ad esempio il moto nell'alveo di un corso d'acqua o il moto generato dal vento che investe un edificio) e di calcolare la forza esercitata da un'onda che investe una diga foranea e di valutare la portanza che mantiene in volo un aereo.
Per seguire proficuamente il corso è necessaria la conoscenza dei principi fondamentali della fisica e della termodinamica anche tali principi verranno brevemente richiamati durante il corso. Inoltre sono indispensabile le conoscenze fornite dai corsi di analisi e fisica matematica
Il modulo di AFM è di circa 50 ore e viene tenuto nel primo semestre. Insieme con il modulo di Environmental Fluid Mechanics, tenuto nel secondo semestre, compone il corso annuale di 100 ore di Environmental Fluid Mechanics.
Il corso si compone di lezioni teoriche e applicative, che si alternano in funzione dei temi trattati e del livello di approfondimento più che in una proporzione prestabilita.
Gli studenti che abbiano in corso di validità certificazione di disabilità fisica o di apprendimento in archivio presso l'Università e che desiderino discutere eventuali sistemazioni o altre circostanze relative a lezioni, corsi ed esami, dovranno parlare sia con il docente che con il Prof. Federico Scarpa (federico.scarpa@unige.it), referente per la disabilità della Scuola Politecnica.
Schema di mezzo continuo. Proprietà dei fluidi. Cinematica dei fluidi. Il tensore delle tensioni. Equazioni cardinali del moto. Cenni di termodinamica. Condizioni al contorno. Dinamica dei fluidi viscosi: le equazioni di Navier-Stokes. Moti laminari. Cenni sulla dinamica della vorticità. Moti ad alti numeri di Reynolds. Dinamica dei fluidi ideali: il teorema di Bernoulli. Moti irrotazionali. Trasformazioni conformi. Strato limite: concetto e interpretazioni. Lo strato limite di Blasius. Turbolenza: le equazioni del moto medio. Il problema della chiusura dei moti turbolenti e l'approccio di Boussinesq. Cenni sui principali modelli di turbolenza.
- Blondeaux P. and Vittori G. (2018) Dispense dei corsi di Idrodinamica e Meccanica dei Fluidi Book available in electronic format
Further books
- Marchi E. and Rubatta A. (1981) Meccanica dei fluidi. Principi e applicazioni UTET, ISBN: 8802036594 - Ghetti A. (1980) Idraulica Libreria Cortina, Padua, ISBN: 8877840528 - Batchelor G.K. (2000) An introduction to fluid dynamics Cambridge University Press, ISBN: 9780511800955
MARCO ENRICO COLOMBINI (Presidente)
PAOLO BLONDEAUX
NICOLETTA TAMBRONI
https://corsi.unige.it/corsi/10720/studenti-orario
L'insegnamento si compone di lezioni frontali per un totale di circa 50 ore e di esercitazioni per un totale di circa 10 ore. La frequenza a lezioni ed esercitazioni è fortemente consigliata.
L'esame si prefigge di accertare i seguenti aspetti della preparazione dello studente: 1) conoscenze acquisite sui concetti di base del corso, 2) capacità di applicare le conoscenze acquisite all'interno di specifici contesti. Il possesso di queste componenti della preparazione dello studente sarà accertato attraverso specifici quesiti.
