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MECCANICA DEI FLUIDI

Vincenzo CITRO MECCANICA DEI FLUIDI

0612300014
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA
INGEGNERIA MECCANICA
2025/2026

OBBLIGATORIO
ANNO CORSO 3
ANNO ORDINAMENTO 2018
PRIMO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
660LEZIONE
VINCENZO CITRO T Curriculum
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 CAPACITÀ 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.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO: A SEGUITO DEL SUPERAMENTO DELL'ESAME, LO STUDENTE AVRÀ SVILUPPATO E RAFFORZATO LA CAPACITÀ DI VALUTARE L'IMPORTANZA DEI DIVERSI MECCANISMI FISICI NELLE APPLICAZIONI TIPICHE DELLA MECCANICA DEI FLUIDI, RIUSCENDO A PREVEDERNE QUALITATIVAMENTE I PRINCIPALI ASPETTI FENOMENOLOGICI.

ABILITÀ COMUNICATIVE: LO STUDENTE IMPARA A COMUNICARE IN MODO CHIARO E PRECISO CONCETTI COMPLESSI LEGATI ALLA MECCANICA DEI FLUIDI UTILIZZANDO UN LINGUAGGIO TECNICO APPROPRIATO. QUESTO INCLUDE LA CAPACITÀ DI DESCRIVERE FENOMENI FISICI, EQUAZIONI E RISULTATI DI ANALISI FLUIDODINAMICHE IN MODO COMPRENSIBILE. LA COLLABORAZIONE TRA STUDENTI DURANTE LE ESERCITAZIONI DI GRUPPO O DISCUSSIONI IN CLASSE RICHIEDE CAPACITÀ DI COMUNICAZIONE INTERPERSONALE. QUESTO INCLUDE L'ASCOLTO ATTIVO, LA CAPACITÀ DI ESPRIMERE LE PROPRIE OPINIONI IN MODO CHIARO E IL LAVORO EFFICACE IN SQUADRA.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: LO STUDENTE IMPARA I PRINCIPI DI BASE DELLA MECCANICA DEI FLUIDI, INCLUSI CONCETTI COME LA STATICA E LA DINAMICA DEI FLUIDI, LE PROPRIETÀ DEI FLUIDI E LE LEGGI FONDAMENTALI CHE GOVERNANO IL COMPORTAMENTO DEI FLUIDI. ATTRAVERSO LO STUDIO DI EQUAZIONI DIFFERENZIALI E METODI DI ANALISI FLUIDODINAMICA, GLI STUDENTI IMPARANO A MODELLIZZARE E ANALIZZARE I FLUSSI DI FLUIDI IN VARI REGIMI, COME FLUSSI LAMINARI E TURBOLENTI, REGIMI DI REGIME STAZIONARIO E TRANSITORIO. DA UN PUNTO DI VISTA PRATICO, LO STUDENTE IMPARA A RISOLVERE UNA VARIETÀ DI PROBLEMI TECNICI, CHE VANNO DALLA DETERMINAZIONE DELLE FORZE CHE AGISCONO SU CORPI IMMERSI IN FLUIDI AI PRINCIPI DI PROGETTAZIONE DI SISTEMI DI FLUSSO COMPLESSI.
A SEGUITO DEL SUPERAMENTO DELL'ESAME, LO STUDENTE È IN GRADO DI RISOLVERE SEMPLICI PROBLEMI DI FLUIDODINAMICA: 1. INDIVIDUANDO I DATI NECESSARI ALLA SOLUZIONE DEL PROBLEMA; 2. SCEGLIENDO UN MODELLO MATEMATICO ADEGUATO ALLE RICHIESTE SPECIFICHE; 3. DELINEANDO UNA PROCEDURA DI SOLUZIONE CHIARA; 4. ESEGUENDO I CALCOLI FORMALI E NUMERICI CON SICUREZZA.
Prerequisiti
PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI SONO RICHIESTE CONOSCENZE MATEMATICHE E FISICHE DI BASE QUALI QUELLE TRATTATE NEI CORSI DI MATEMATICA I E II  E FISICA I.
Contenuti
LA DESCRIZIONE CONTINUA DELLA MATERIA (6H): 
PROPRIETÀ LOCALI CONSERVATE DI UN SISTEMA CONTINUO, EQUAZIONI DI BILANCIO, PROPRIETÀ DEI FLUIDI, FORMA GENERALE DEL FLUSSO DI QUANTITÀ DI MOTO, FORZE DI MASSA E DI SUPERFICIE, TENSORE DEGLI SFORZI. (ESERCITAZIONI 2H)
STATICA DEI FLUIDI (6H):
EQUAZIONE DELL'IDROSTATICA, MANOMETRI, SPINTE SU SUPERFICI IMMERSE. (ESERCITAZIONI 4H)
EQUAZIONI DI BILANCIO SU DI UN VOLUME FINITO (7H): 
TEOREMA DEL TRASPORTO DI REYNOLDS, CONSERVAZIONE DELLA MASSA, DELLA QUANTITÀ DI MOTO E DEL MOMENTO ANGOLARE E LORO APPLICAZIONI, ANALISI DIMENSIONALE. (ESERCITAZIONI 2H)
EQUAZIONI DI BILANCIO SU DI UN VOLUME INFINITESIMO (6H):
DERIVATA SOSTANZIALE, LEGGE DI NEWTON DELLA VISCOSITÀ, EQUAZIONI DI EULERO E NAVIER-STOKES, LINEE DI CORRENTE E LORO RAPPRESENTAZIONE, FLUSSI A MOTO MASSIMO, SOLUZIONI ESATTE DELLE EQUAZIONI DI NAVIER-STOKES. (ESERCITAZIONI 2H)
LEGGE DI BERNOULLI (6H):
PRESSIONE STATICA, DINAMICA E TOTALE. PERDITA DI CARICO E PREVALENZA, TUBO DI VENTURI. (ESERCITAZIONI 3H)
CORRENTI CON ACCELERAZIONE TRASCURABILE (6H):
TEORIA DI REYNOLDS DELLA LUBRIFICAZIONE, CORRENTE DI STOKES INTORNO AD UNA SFERA ED UN CILINDRO. (ESERCITAZIONI 2H)
MOTO A POTENZIALE (3H):
CAMPI SEMPLICI OTTENIBILI COME SOVRAPPOSIZIONE DI POZZI E SORGENTI, GENERAZIONE DELLA PORTANZA, DEFINIZIONE DEI COEFFICIENTI DI PORTANZA E DI RESISTENZA. (ESERCITAZIONI 1H)
LO STRATO LIMITE (6H):
CONCETTO DI SIMILITUDINE. STRATO LIMITE SU DI UNA LASTRA PIANA E CALCOLO DELLA RESISTENZA, DESCRIZIONE QUALITATIVA DEI FENOMENI ASSOCIATI ALLA SEPARAZIONE. (ESERCITAZIONI 3H)
CORRENTE TURBOLENTA IN CONDOTTI (9H):
PROPRIETÀ DELLA TURBOLENZA, PROFILO DI VELOCITÀ, LEGGE DI ATTRITO DI PRANDTL, DIAGRAMMA DI MOODY, CORRENTE NEI TUBI DIRITTI E ATTRAVERSO RACCORDI DI TUBAZIONI, MISURE DI PORTATA.
ESERCITAZIONI FINALI E DI RECUPERO (5H).
Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO PREVEDE UN TOTALE DI 60 ORE (6CFU) DI DIDATTICA COSÌ SUDDIVISE:  36 ORE DI LEZIONE FRONTALE E 24 ORE DI ESERCITAZIONI SVOLTE IN AULA. DURANTE LE ESERCITAZIONI SARANNO DISCUSSI E RISOLTI PROBLEMI PRATICI ATTINENTI AGLI ARGOMENTI AFFRONTATI NEL CORSO E SARANNO APPROFONDITE ALCUNE TEMATICHE CON L’AUSILIO DI PROEIZIONI E CON LA PARTECIPAZIONE ATTIVA DEGLI STUDENTI. 
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.
LA VALUTAZIONE FINALE, ESPRESSA IN TRENTESIMI, VIENE EFFETTUATA TENENDO IN CONSIDERAZIONE IL LIVELLO DI CONOSCENZA RAGGIUNTO SUGLI ASPETTI TEORICI, SULLA CAPACITA’ DI APPLICAZIONE DI TALI CONOSCENZE ALLA RISOLUZIONE DI PROBLEMI PRATICI E SULLE CAPACITÀ DI ESPOSIZIONE E UTILIZZO DELLA APPROPRIATA TERMINOLOGIA SCIENTIFICA. 
Testi
LIBRI DI TESTO: 
A) Y. CENGEL, J.M. CIMBALA, FLUID MECHANICS FUNDAMENTALS AND APPLICATIONS, MCGRAW-HILL IV ED.
B)D. PNUELI, C. GUTFINGER: MECCANICA DEI FLUIDI. ZANICHELLI 1995
TESTI PER APPROFONDIMENTO: 
1) D. J. ACHESON: ELEMENTARY FLUID DYNAMICS. OXFORD UNIVERSITY PRESS 1990
2) G. K. BATCHELOR: AN INTRODUCTION TO FLUID DYNAMICS. CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS 2000
3) P. LUCHINI: ONDE NEI FLUIDI, INSTABILITA E TURBOLENZA. DIPARTIMENTO DI PROGETTAZIONE AERONAUTICA, UNIVERSITA DI NAPOLI, 1993 (CONSULTABILE SU HTTP://ELEARNING.DIMEC.UNISA.IT)
4) P. LUCHINI, M. QUADRIO: AERODINAMICA. DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AEROSPAZIALE, POLITECNICO DI MILANO, 2000-2002; (CONSULTABILE SU HTTPS://HOME.AERO.POLIMI.IT/QUADRIO/IT/DIDATTICA/DISPENSENUOVE.HTML E SU HTTP://ELEARNING.DIMEC.UNISA.IT)
5) F. M. WHITE, FLUID MECHANICS, MCGRAW-HILL VI EDIZIONE 
Altre Informazioni
CORSO EROGATO IN LINGUA ITALIANA. ULTERIORI INFORMAZIONI SUL CORSO (MATERIALE DIDATTICO, VECCHIE TRACCE DI ESAME, ORARI DELLE ESERCITAZIONI,...) SONO DISPONIBILI SUL SITO HTTP://ELEARNING.DIMEC.UNISA.IT
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