PRESENTAZIONE

Il presente modulo è il primo corso di Meccanica dei Fluidi che gli studenti incontrano nell'ambito del Corso di Studi in Ingegneria Civile, Edile e Ambientale. Il  modulo è di 60 ore e prevede l'assegnazione di 6 crediti formativi.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso fornisce le basi teoriche e gli strumenti applicativi per comprendere il moto dei fluidi, con l’obiettivo di sviluppare competenze operative quali la valutazione delle spinte dei fluidi in quiete e in moto, l’analisi dei bilanci di massa e quantità di moto, e il dimensionamento di semplici impianti idraulici.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il corso si propone di fornire allo studente le seguenti capacità operative: 

• Valutazione di spinte esercitate da fluidi in condizioni di quiete e di moto.
• Bilanci di massa e quantità di moto.
• Calcolo e verifica di semplici impianti idraulici.

Obiettivo del corso è di fornire gli strumenti teorici necessari per comprendere i concetti fondamentali del moto dei fluidi e, al contempo, di tradurre questi concetti in strumenti applicativi che consentano allo studente di acquisire la capacità operative di cui sopra.

PREREQUISITI

Non sono previsti requisiti specifici

MODALITA' DIDATTICHE

Il corso è articolato in 60 ore di lezione, di cui  36  teoriche e 24 di esercitazione.  I concetti che vengono via via sviluppati nelle ore di teoria vengono utilizzati durante le ore di esercitazione per l'applicazione a casi di interesse ingegneristico.  

LE LEZIONI SARANNO IN PRESENZA

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.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Fondamenti di Meccanica dei Fluidi - Definizione fluido e sue proprietà. Analisi dimensionale e teorema di Buckingham. il continuo fluido. Forze agenti su un continuo fluido. Lo stato di tensione in un fluido in quiete. L'equazione di stato. Fenomeni di interfaccia. Lo stato di tensione in un fluido in moto. Derivata materiale e derivata locale, teorema del trasporto. Il principio della conservazione della massa e della quantità di moto in forma globale. Stato di tensione in un fluido in quiete, equazioni cardinali della statica, spinte statiche su superfici piane e gobbe. Stato di tensione in un fluido in moto, il tensore delle tensioni. Schema di fluido ideale e teorema di Bernoulli.

Fluidi in quiete: la statica – La distribuzione di pressione in un fluido incomprimibile e in un fluido barotropico. Valutazione delle spinte esercitate su superfici piane e gobbe. Galleggiamento e stabilità dei corpi immersi e galleggianti.

Fluidi in moto: lo schema di corrente - Le correnti fluide: definizione e grandezze caratteristiche. Il principio della conservazione della massa e della quantita' di moto per una corrente.

Le correnti in pressione - Il calcolo delle resistenze distribuite nelle correnti in pressione in moto stazionario e uniforme. Dissipazioni concentrate di energia nelle correnti in pressione. Progetto e verifica di semplici impianti idraulici. Cenni alle macchine idrauliche. Forze esercitate da getti su corpi di forma complessa.  Cenni al moto vario nelle correnti in pressione.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

• Dispense del corso (disponibili su aulaWeb insieme al materiale per le esercitazioni).
• Marchi-Rubatta, Meccanica dei fluidi principi e applicazioni, Utet, 1981.
• Cengel, Y. E Cimbala J., Fluid Mechanics: Fundamentals and Applications, Mc Grow Hill.

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame prevede una prova scritta ed un orale. La prova scritta verte sui temi applicativi affrontati nel corso. Lo studente accede all'orale dopo aver conseguito un punteggio pari ad almeno 18/32 nella prova scritta. Durante il corso sono previste due prove scritte di verifica in itinere. Ciascuna prova intermedia si considera superata se lo studente ha conseguito un punteggio pari ad almeno 15/32. Lo studente è esonerato dal sostenere la prova scritta se ha superato entrambe le prove di verifica intermedie con una media dei punteggi pari ad almeno 18/32.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Le prove scritte, sia intermedie che finali, vertono su esercizi applicativi relativi alle tematiche affrontate nel semestre, con particolare riferimento agli argomenti sviluppati durante le ore di esercitazione e alle capacità operative dichiarate negli obiettivi formativi. Le prove scritte includono esercizi relativi alla valutazione di spinte esercitate da fluidi in quiete, bilanci di massa e quantità di moto e calcolo e verifica di semplici impianti idraulici.  La prova orale, a cui lo studente accede dopo aver superato le prove scritte, è rivolta ad accertare le comprensione delle  conoscenze teoriche acquisite dallo studente. L'esame verte dunque sulla formulazione del problema del moto di un fluido e sulle dimostrazioni conseguenti, che consentono di formalizzare e di derivare gli strumenti applicativi già utilizzati nelle prove scritte.

Si consiglia agli studenti lavoratori e agli 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.

ALTRE INFORMAZIONI

Rivolgersi al docente per ulteriori informazioni non comprese nella scheda insegnamento.