Docente/i: Luigi Natale  

Denominazione del corso: Fondamenti di idraulica (ca) (mn)
Codice del corso: 062096
Corso di laurea: Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
Settore scientifico disciplinare: ICAR/01
Crediti formativi: CFU 6
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Al termine dell’insegnamento lo studente deve aver acquisito la conoscenza delle nozioni di base della statica e della dinamica dei fluidi incomprimibili. Deve inoltre essere in grado di risolvere alcuni semplici problemi di idraulica applicata nel campo delle correnti in pressione per quanto riguarda: spinte esercitate dai liquidi sulle pareti dei recipienti che li contengono, foronomia, resistenze al moto dei liquidi entro condotti, scambi di energia fra macchine e correnti idrauliche, problemi di dimensionamento e di verifica di reti di condotte.

Programma del corso

I fluidi: i fluidi come sistemi continui, sforzi interni nei sistemi continui, proprietà fisiche dei fluidi, unità di misura.

Idrostatica
Equazione dell’equilibrio idrostatico, misura delle pressioni, spinta su superfici piane, spinta su superfici curve, equilibrio dei galleggianti

Idrodinamica
Caratteri del moto dei fluidi, equazione di continuità, equazione del moto, derivata totale, equazione indefinita del moto per fluido perfetto (equazione di Eulero), equazione di Bernoulli, corrente gradualmente variata

Foronomia e misuratori di portata
Luce di fondo, paratoia piana, luce di comunicazione tra due serbatoi, luce a battente in parete verticale, luce a stramazzo, tubo convergente, diaframma, tubo di Pitot, misuratore a gomito, considerazioni pratiche

Equazione di Bernoulli generalizzata
Estensione della equazione di Bernoulli ai fluidi reali

Il moto dei fluidi reali
Crescita dello strato limite, moto uniforme: formula di Darcy – Weisbach, regime laminare, regime turbolento, regime turbolento in tubi lisci, regime turbolento in tubi scabri, le leggi classiche di resistenza al moto, la formula di Chezy, la formula di Manning, le formule pratiche

Perdite di carico localizzate
Equazione globale dell'equilibrio idrodinamico, perdita per brusco allargamento, perdita di imbocco, perdita per restringimento, perdita per allargamento raccordato, perdita nei gomiti, perdita causata da una paratoia

Le macchine idrauliche
Turbine, pompe

Condotte
Condotte in depressione: moto a canaletta, lunghe condotte, sistemi di condotte

Prerequisiti

Analisi matematica: concetti di: funzione(anche a più variabili), limite, derivata, integrale. Geometria e algebra: Trigonometria, algebra elementare, geometria analitica elementare. Fisica: Misura delle grandezze fisiche e unità di misura. Principi ed equazioni fondamentali della meccanica. Energia. Principio di conservazione dell’energia. Fisica matematica: Grandezze scalari e vettoriali. Elementi fondamentali del calcolo vettoriale. Geometria delle masse.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 30
Esercitazioni (ore/anno in aula): 30
Laboratori (ore/anno in aula): 6
Progetti (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Dispense ed esercizi sono forniti dal docente. Le esercitazioni si svolgono con fogli di calcolo Excel già predisposti.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L’esame finale consiste in una prova scritta di soluzione di problemi con foglio di calcolo Excel. Lo studente è esentato dall’esame se risulta sufficiente nelle prove scritte in itinere.