Docente/i: Luigi Natale  

Denominazione del corso: Idraulica industriale
Codice del corso: 503181
Corso di laurea: Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
Settore scientifico disciplinare: ICAR/02
Crediti formativi: CFU 6
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

L'insegnamento di Idraulica industriale viene dedicato allo studio del moto vario nei sistemi di condotte e nelle macchine idrauliche per dotare lo studente degli strumenti di calcolo richiesti per il dimensionamento idraulico e la verifica delle opere speciali che costituiscono gli impianti idraulici industriali.

Programma del corso

1. INTRODUZIONE AL MOTO VARIO DELLE CORRENTI IN PRESSIONE

• 1.1 CONSIDERAZIONI GENERALI
• 1.1.1 ALCUNI INCIDENTI
• 1.2 L'EQUAZIONE GLOBALE DELLA IDRODINAMICA
• 1.3 LA TEORIA ELEMENTARE DEL COLPO D'ARIETE
• 1.3.1 ELASTICITÀ DELLA CONDOTTA
• 1.3.2 LIQUIDO AERATO
• 1.4 PROPAGAZIONE E RIFLESSIONE DELLA PERTURBAZIONE
• 1.5 MANOVRA DI CHIUSURA LINEARE
• 1.6 CARATTERISTICHE ELASTICHE DEI MATERIALI

2 LE EQUAZIONI DEL MOTO VARIO DELLE CORRENTI IN PRESSIONE

• 2.1 L'EQUAZIONE DI CONSERVAZIONE DELLA MASSA
• 2.2 L'EQUAZIONE DEL MOTO
• 2.3 LE EQUAZIONI CARATTERISTICHE
• 2.4 LE EQUAZIONI SEMPLIFICATE
• 2.5 INTRODUZIONE AL METODO DELLE CARATTERISTICHE
• 2.5.1 LE CONDIZIONI AL CONTORNO
• 2.5.2 LE CONDIZIONI INIZIALI
• 2.5.3 LE CONDIZIONI AL CONTORNO INTERNO
• 2.5.4 L'INTEGRAZIONE NUMERICA

3. IL METODO DELLE CARATTERISTICHE

• 3.1 IL METODO DELLE CARATTERISTICHE A SCHEMA FISSO
• 3.2 LE EQUAZIONI ALGEBRICHE
• 3.3 L'INTERPOLAZIONE
• 3.4 LA SOLUZIONE
• 3.5 LA STABILITÀ
• 3.6 SISTEMI DI CONDOTTE
• 3.6.1 LA BIFORCAZIONE DI CONDOTTE

4. LE CONDIZIONI AL CONTORNO

• 4.1 IMBOCCO DAL SERBATOIO
• 4.1.1 SBOCCO IN UN SERBATOIO
• 4.2 VALVOLA DI REGOLAZIONE
• 4.3 IMPIANTO DI SOLLEVAMENTO
• 4.3.1 SERBATOIO CON IMPIANTO DI SOLLEVAMENTO
• 4.4 DISPOSITIVI PER IL CONTROLLO DEL COLPO D'ARIETE
• 4.4.1 VALVOLE
• 4.4.2 CASSA D'ARIA
• 4.4.3 POZZO PIEZOMETRICO CILINDRICO
• 4.4.4 POZZO PIEZOMETRICO CON STROZZATURA
• 4.5 VASCA DI CARICO
• 4.6 CASSA D'ARIA SOLUZIONE ITERATIVA COL METODO DI NEWTON-RHAPSON

5. OSCILLAZIONI DI MASSA

• 5.1 LE EQUAZIONI DELLE OSCILLAZIONI DI MASSA
• 5.2 LA CASSA D'ARIA
• 5.2.1 OSCILLAZIONI DI MASSA CON CASSA D'ARIA
• 5.3 IL POZZO PIEZOMETRICO
• 5.3.1 POZZO PIEZOMETRICO CILINDRICO
• 5.3.2 POZZO PIEZOMETRICO CON STROZZATURA

6. IMPIANTI IDROELETTRICI: CENNI

• 6.1 LA REGOLAZIONE DELLA TURBINA
• 6.2 TIPI DI POZZO PIEZOMETRICO

Prerequisiti

E' richiesta agli studenti la conoscenza di: - un linguaggio di programmazione. A tal fine la Facoltà organizza un corso seminariale di 15 ore di Introduzione alla programmazione con il linguaggio VisualBasic, - gli argomenti di Idrodinamica appresi nell'insegnamento di Fondamenti di Idraulica

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 32
Esercitazioni (ore/anno in aula): 20
Attività pratiche (ore/anno in aula): 10

Materiale didattico consigliato

Gli argomenti del corso sono sviluppati nelle dispense. A chi voglia approfondire gli argomenti di studio può consultare i seguenti testi specialistici

Chaudhry M. H. . Applied Hydraulic Transients, 2nd edition. Van Nostrand Reinhold Co.

Wylie E. B., Streeter V. L. . Fluid Transients, 4th edition. FEB Press.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Gli studenti, suddivisi in gruppi di non più di 3 persone, svilupperanno in aula un codice di calcolo per la soluzione di un problema di moto vario in un sistema di condotte. La verifica finale consisterà in: - discussione dell'elaborato preparato dal proprio gruppo, - soluzione di un problema di verifica o dimensionamento della rete con un codice di calcolo, - discussione di aspetti teorici del problema affrontato