Docente/i: Mario Gallati  

Denominazione del corso: Fondamenti di idraulica (ee)
Codice del corso: 062077
Corso di laurea: Ingegneria Elettrica
Settore scientifico disciplinare: ICAR/01
Crediti formativi: CFU 5
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Con questo insegnamento lo studente deve acquisire i fondamenti 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 condotti semplici e di impianti di pompaggio.

Programma del corso

Introduzione
Grandezze meccaniche e unità di misura. Stati di aggregazione della materia. I fluidi come sistemi continui. Sforzi interni nei sistemi continui.

Alcune proprietà dei liquidi
Densità e peso specifico. Dilatabilità e comprimibilità. Viscosità. Tensione di vapore.

Idrostatica
Relazione fra gravità e pressione. La pressione atmosferica: pressioni assolute e relative. Le unità di misura della pressione usate nella pratica tecnica. Piano dei carichi idrostatici e diagrammi delle pressioni. Misura delle pressioni. Spinta idrostatica su pareti piane.

Fondamenti di cinematica dei liquidi
Descrizione euleriana del moto dei liquidi. Entità cinematiche (traiettorie, linee di corrente, tubi di flusso, filetto fluido, flusso attraverso una superficie). Moti accelerati, uniformi e ritardati. Le correnti. Portata e velocità media di una corrente in una sezione trasversale.

Idrodinamica: equazione di continuità e teorema di Bernoulli
I principi di conservazione. Applicazione dei principi di conservazione della massa e dell’energia ad un filetto fluido. Il teorema di Bernoulli. Distribuzione della pressione nelle sezioni trasversali delle correnti. Applicazione dei principi di conservazione della massa e dell’energia ad una corrente gradualmente variata.

Foronomia e misura della portata
Cenni di foronomia. Il tubo di Pitot. Il venturimetro.

Le perdite di carico nei liquidi reali
I diversi regimi di movimento delle correnti uniformi. La dissipazione energetica nel moto laminare. La dissipazione energetica nel moto turbolento. Effetto della scabrezza della parete sulla dissipazione energetica. L’Abaco di Moody. Calcolo idraulico delle condotte. Formule di resistenza cosiddette pratiche. Le perdite di carico localizzate nelle correnti in pressione.

Cenni agli impianti idroelettrici e di pompaggio
Scambi di energia fra macchine e correnti idrauliche. Schemi tipo degli impianti idroelettrici e di pompaggio. Verifica idraulica e dimensionamento di un impianto di pompaggio.

Prerequisiti

Analisi matematica: concetti di: funzione (anche a più variabili), limite, derivata, integrale. 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): 11
Laboratori (ore/anno in aula): 6
Progetti (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Dispense fornite dal docente.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L’esame finale consiste in una prova orale dalla quale lo studente può essere esentato purchè superi positivamente (voto maggiore o uguale a 18/30) entrambe le prove scritte in itinere, rispettivamente previste a metà e alla fine dell’insegnamento. In ogni caso il voto ottenibile senza esame orale non può essere superiore a 26/30.