MECCANICA DEI FLUIDI

Flavio GIANNETTI MECCANICA DEI FLUIDI

0612300014
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA
INGEGNERIA MECCANICA
2021/2022

OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 3
ANNO ORDINAMENTO 2018
PRIMO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
660LEZIONE
Obiettivi
IL CORSO SI PROPONE DI FORNIRE CONOSCENZE RIGUARDANTI I CONTENUTI SCIENTIFICI GENERALI E GLI ASPETTI METODOLOGICO-OPERATIVI DELLA MECCANICA DEI FLUIDI. IN PARTICOLARE IL CORSO MIRA ALL'APPRENDIMENTO DELLE EQUAZIONI FONDAMENTALI CHE GOVERNANO IL MOTO DI UN FLUIDO E ALL'ACQUISIZIONE DELLA CAPACITA DI DIMENSIONARE CORRETTAMENTE QUEI SISTEMI A FLUIDO CHE SONO GOVERNATI DA UN SEMPLICE BILANCIO UNIDIMENSIONALE.


LE PRINCIPALI CONOSCENZE ACQUISITE DURANTE IL CORSO SARANNO:
• DESCRIZIONE CONTINUA DELLA MATERIA
• STATICA DEI FLUIDI
• EQUAZIONI DI BILANCIO SU DI UN VOLUME FINITO,
• EQUAZIONI DI BILANCIO SU DI UN VOLUME INFINITESIMO
• LEGGE DI BERNOULLI
• CORRENTI CON ACCELERAZIONE TRASCURABILE
• MOTO A POTENZIALE
• STRATO LIMITE
• CORRENTE TURBOLENTA IN CONDOTTI.


LE PRINCIPALI ABILITÀ ACQUISITE DALLO STUDENTE DURANTE IL CORSO SARANNO:
• DIMENSIONARE CORRETTAMENTE QUEI SISTEMI A FLUIDO LE CUI CARATTERISTICHE DERIVANO DA UN SEMPLICE BILANCIO UNIDIMENSIONALE
• DETERMINARE FORZE E COPPIE AGENTI SU SISTEMI A CONTATTO CON UN FLUIDO FERMO O IN MOTO.
• DERIVARE I PARAMETRI ADIMENSIONALI FONDAMENTALI CHE DETERMINANO IL COMPORTAMENTO ED IL RENDIMENTO DI UN SISTEMA A FLUIDO.
• ACQUISIRE UNA VISIONE PANORAMICA DEI DIVERSI REGIMI E COMPORTAMENTI CHE UN FLUIDO PUÒ MANIFESTARE, DESCRIVENDONE IN MODO SEMPLIFICATO (QUALITATIVAMENTE E QUANTITATIVAMENTE) LE PRINCIPALI CARATTERISTICHE.
• ACQUISIRE ED UTILIZZARE UNA TERMINOLOGIA SCIENTIFICA APPROPRIATA ALLA MODELLAZIONE E DESCRIZIONE DI UN SISTEMA A FLUIDO.
Prerequisiti
PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI SONO RICHIESTE LE CONOSCENZE TRATTATE NEI CORSI DI MATEMATICA I E II E FISICA I E DI TERMODINAMICA E TRASMISSIONE DEL CALORE
Contenuti
LA DESCRIZIONE CONTINUA DELLA MATERIA: PROPRIETÀ LOCALI CONSERVATE DI UN SISTEMA CONTINUO. EQUAZIONI DEL BILANCIO. PROPRIETÀ DEI FLUIDI. FORMA GENERALE DEL FLUSSO DI QUANTITÀ DI MOTO. FORZE DI MASSA E DI SUPERFICIE. IL TENSORE DEGLI SFORZI.
STATICA DEI FLUIDI: EQUAZIONE DELL'IDROSTATICA. MANOMETRI. SPINTE SU SUPERFICI IMMERSE. CORPI GALLEGGIANTI.
EQUAZIONI DI BILANCIO SU DI UN VOLUME FINITO: IL TEOREMA DI REYNOLDS DEL TRASPORTO. CONSERVAZIONE DELLA MASSA, DELLA QUANTITÀ DI MOTO E DEL MOMENTO ANGOLARE. SPINTA SU DI UN CONDOTTO A SEZIONE VARIABILE E SU DI UNA CURVA. SPINTA DI UN GETTO. ANALISI DIMENSIONALE.
EQUAZIONI DI BILANCIO SU DI UN VOLUME INFINITESIMO: LINEE DI FLUSSO, SUPERFICI E TUBI DI FLUSSO. LA DERIVATA SOSTANZIALE. LEGGE DI NEWTON DELLA VISCOSITÀ. LE EQUAZIONI DI NAVIER-STOKES. LE EQUAZIONI DI EULERO. LINEE DI CORRENTE E LORO RAPPRESENTAZIONE. FLUSSO DI COUETTE E DI POISEUILLE TRA LASTRE PARALLELE ED IN UN CONDOTTO CILINDRICO. LASTRA MESSA IN MOTO IMPULSIVAMENTE.
LEGGE DI BERNOULLI : PRESSIONE STATICA, DINAMICA E TOTALE. PERDITA DI CARICO E PREVALENZA. TUBO DI VENTURI COME MISURATORE E COME ASPIRATORE.
CORRENTI CON ACCELERAZIONE TRASCURABILE: LA TEORIA DI REYNOLDS DELLA LUBRIFICAZIONE; LA TESTINA DI LETTURA DI UN DISCO MAGNETICO. CENNI ALLA CORRENTE DI STOKES INTORNO AD UNA SFERA ED UN CILINDRO.
MOTO A POTENZIALE : CAMPI SEMPLICI OTTENIBILI COME SOVRAPPOSIZIONE DI POZZI E SORGENTI. GENERAZIONE DELLA PORTANZA. DEFINIZIONE DEI COEFFICIENTI DI PORTANZA E DI RESISTENZA.
LO STRATO LIMITE : CONCETTO DI SIMILITUDINE. STRATO LIMITE SU DI UNA LASTRA PIANA. CALCOLO DELLA RESISTENZA. DESCRIZIONE QUALITATIVA DEI FENOMENI ASSOCIATI ALLA SEPARAZIONE.
CORRENTE TURBOLENTA IN CONDOTTI : PROPRIETÀ DELLA TURBOLENZA. IL PROFILO DI VELOCITÀ. LA LEGGE DI ATTRITO DI PRANDTL. IL DIAGRAMMA DI MOODY. CORRENTE NEI TUBI DIRITTI E ATTRAVERSO RACCORDI DI TUBAZIONI. BIFORCAZIONI. MISURE DI PORTATA.
Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO CONTEMPLA LEZIONI TEORICHE, ESERCITAZIONI IN AULA E LA PROIEZIONE DI FILMATI DI ESPERIMENTI. NELLE ESERCITAZIONI IN AULA VIENE GENERALMENTE RISOLTO UN ESERCIZIO ATTINENTE ALLA TEORIA SVOLTA CON IL COINVOLGIMENTO DEGLI STUDENTI. LA PROIEZIONE DI FILMATI DI ESPERIMENTI VIENE PROIETTATA A SCOPO ILLUSTRATIVO PER MEGLIO SOTTOLINEARE ALCUNI ASPETTI PRATICI E TEORICI DEGLI ARGOMENTI TRATTATI.
Verifica dell'apprendimento
LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI AVVERRÀ MEDIANTE UNA PROVA SCRITTA DELLA DURATA DI CIRCA DUE ORE COMPRENDENTE SIA LA RISPOSTA A DOMANDE SULLA TEORIA CHE LO SVOLGIMENTO DI ESERCIZI. FANNO PARTE INTEGRANTE DELLA VALUTAZIONE, OVE SVOLTE, PROVE INTRACORSO DELLO STESSO FORMATO.
Testi
Y. ÇENGEL, J.M. CIMBALA, MECCANICA DEI FLUIDI, MCGRAW-HILL 4A ED 2007

TESTI PER APPROFONDIMENTO:
D. PNUELI, C. GUTFINGER: MECCANICA DEI FLUIDI. ZANICHELLI 1995
D. J. ACHESON: ELEMENTARY FLUID DYNAMICS. OXFORD UNIVERSITY PRESS 1990
G. K. BATCHELOR: AN INTRODUCTION TO FLUID DYNAMICS. CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS 2000
R. L. PANTON: INCOMPRESSIBLE FLOW. WILEY 1995
P. LUCHINI: ONDE NEI FLUIDI, INSTABILITÀ E TURBOLENZA. DIPARTIMENTO DI PROGETTAZIONE AERONAUTICA, UNIVERSITÀ DI NAPOLI, 1993
P. LUCHINI, M. QUADRIO: AERODINAMICA. DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AEROSPAZIALE, POLITECNICO DI MILANO, 2000-2002; (CONSULTABILE SU HTTP://PCQUADRIO.AERO.POLIMI.IT/IT/DIDATTICA/AERODINAMICA.HTML)
F. M. WHITE, FLUID MECHANICS, MCGRAW-HILL VI EDIZIONE
Altre Informazioni
INSEGNAMENTO EROGATO IN LINGUA ITALIANA.
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2021-11-29]