Docente/i: Sauro Manenti  

Denominazione del corso: Elementi di idraulica
Codice del corso: 504685
Corso di laurea: Ingegneria Industriale
Sede: Pavia
Settore scientifico disciplinare: ICAR/01
L'insegnamento è affine per: Ingegneria Industriale
Crediti formativi: CFU 6
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Il corso si propone di fornire gli elementi di base dell’idraulica necessari per analizzare: le spinte su superfici solide a contatto con fluidi in quiete; i problemi di foronomia e misura della portata; il flusso entro le condotte in pressione.

Programma del corso

RICHIAMI DI FISICA-MATEMATICA:
Grandezze fisiche e unità di misura. Ipotesi di mezzo materiale continuo e definizione dello stato di sforzo puntuale; sforzo isotropo. Densità, comprimibilità, viscosità, liquido perfetto, fluidi Newtoniani e non; tensione di vapore; equazione di stato.
IDROSTATICA:
Legge di Stevino, piano dei carichi idrostatici e diagramma di distribuzione della pressione in un fluido in quiete. Strumenti di misura della pressione. Fluidi immiscibili stratificati. Spinta idrostatica su pareti piane, curve e sui corpi immersi (legge di Archimede). Formula di Mariotte.
FONDAMENTI DI CINEMATICA DEI FLUIDI:
Descrizione euleriana e lagrangiana del moto. Entità cinematiche (traiettorie, linee di corrente, tubi di flusso, filetto fluido, flusso attraverso una superficie, portata). Moti accelerati, uniformi e ritardati. Le correnti: moto uniforme e gradualmente variato. Portata e velocità media di una corrente in una sezione trasversale.
DINAMICA DEI FLUIDI PERFETTI:
Equazioni di bilancio: conservazione della massa, della quantità di moto e dell’energia. Applicazione al filetto fluido: equazione di continuitÀ teorema di Bernoulli (carico piezometrico e totale). Correnti idrauliche: energia meccanica di una corrente; distribuzione della pressione nelle sezioni trasversali delle correnti. Estensione dei principi di conservazione a corrente stazionaria. Applicazioni: foronomia; venturimetro; tubo di Pitot.
CORRENTI IN PRESSIONE:
Regimi di moto: laminare, turbolento; aspetti generali. Sforzi e dissipazione energetica nel moto laminare e turbolento, effetto della scabrezza della parete. Calcolo delle perdite di carico distribuite nelle correnti in pressione: formula di Colebrook-White; abaco di Moody. Perdite di carico localizzate: formula di Borda. Scambi di energia fra macchine idrauliche e correnti: pompe e turbine.

Prerequisiti

Analisi matematica: concetti di funzione (anche a più variabili), limite, derivata e integrale. Geometria e algebra: trigonometria, algebra elementare, geometria analitica elementare. Fisica: Misura delle grandezze fisiche. Principi ed equazioni fondamentali della meccanica. Energia. Potenza. Fisica matematica: Grandezze scalari e vettoriali. Fondamenti di calcolo vettoriale. Geometria delle masse.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 45
Esercitazioni (ore/anno in aula): 0
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Gallati M., Sibilla S. . Fondamenti di Idraulica. Carocci editore, Roma.
Citrini D., Noseda D. Idraulica. Tamburini, Milano

Modalità di verifica dell'apprendimento

Le verifiche si svolgeranno in forma scritta durante gli appelli programmati nelle sessioni di esame, in accordo con quanto contenuto nel Regolamento Didattico del corrispondente Corso di Laurea.
Durante lo svolgimento della prova scritta è consentito solamente l'utilizzo della calcolatrice e di un libro di teoria a scelta dello studente; è vietato l'uso di qualunque mezzo di comunicazione (e.g. cellulari ed altri dispositivi similari) pena l'annullamento del compito scritto.
E’ previsto un colloquio orale, da sostenere obbligatoriamente nello stesso appello della prova scritta, solo per la convalida di voti maggiori o uguali di 27/30 in essa conseguiti.
Per prendere visione dei compiti e sostenere l’orale (quest'ultimo solo con voto dello scritto maggiore o uguale di 27/30), gli studenti sono convocati nel giorno, luogo ed ora pubblicati nella bacheca del Dipartimento assieme ai risultati della prova scritta dell'appello corrispondente; qualora lo studente non sia presente nel predetto giorno perderà il diritto a prendere visione dello scritto e, se ne ha diritto, implicitamente rinuncia a sostenere l'orale; in caso di rinuncia a sostenere l'orale, lo studente non può verbalizzare un voto finale superiore a 27/30.
Gli studenti che, a causa di particolari esigenze di carattere didattico (sovrapposizione della prova orale con altri appelli d'esame etc.), non possono presentarsi nel giorno ed ora della convocazione, come sopra precisato, devono renderlo noto al docente inviando una comunicazione e-mail con dovuto anticipo.
In nessun altro caso sono previste deroghe al presente regolamento.