Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA DELL'ENERGIA
Insegnamento
MECCANICA DEI FLUIDI
IN10105674, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
INGEGNERIA DELL'ENERGIA (Ord. 2014)
IN0515, ordinamento 2014/15, A.A. 2019/20
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Curriculum Percorso Comune
Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese FLUID MECHANICS
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII)
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile RICCARDO ALVISE MEL

Mutuazioni
Codice Insegnamento Responsabile Corso di studio
IN09105674 MECCANICA DEI FLUIDI RICCARDO ALVISE MEL IN0515

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative ICAR/01 9.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso III Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 9.0 72 153.0

Calendario
Inizio attività didattiche 02/03/2020
Fine attività didattiche 12/06/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2019

Syllabus
Prerequisiti: Analisi matematica I e Fisica I
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso intende fornire gli elementi di base della meccanica dei fluidi specificando anche gli aspetti applicativi di carattere ingegneristico.
Il corso da 6CFU fornirà una conoscenza teorica di base illustrando i fondamenti della statica e della cinematica. La dinamica dei fluidi sarà trattata dal punto di vista globale e ideale tramite bilanci integrali e il teorema di Bernoulli. Saranno presentate le leggi dell'idraulica delle correnti in pressione, verranno derivate le equazioni di Navier-Stokes e verrà illustrato il fenomeno della turbolenza. Lo studente quindi conseguirà l'abilita di trattare problemi di statica calcolando le spinte esercitate dal fluido per il progetto di massima di serbatoi. Riuscirà a calcolare portate e cadute di energia e pressione in piccoli circuiti idraulici. Sarà capace di calcolare lo scambio globale quantità di moto nei sistemi a fluido.
Il corso da 9CFU, oltre a quanto previsto dal corso da 6CFU, offrirà un approfondimento sulla soluzione di problemi riguardanti la conservazione della quantità di moto, fornirà inoltre conoscenze base sui campi fluidodinamici nelle ipotesi di fluidi comprimibili e di moti a superficie libera. Verrà illustrata una panoramica sulla dinamica della vorticità e sugli strumenti di misura di velocità e portata, i quali verranno presentati in laboratorio. Si tratterà infine il problema della diffusione e del trasporto di una sostanza miscelata in un fluido in movimento. Lo studente acquisirà quindi la capacità di analizzare in maniera più approfondita la dinamica dei campi di moto e di trattare semplici problemi di fluidodinamica in pressione e a superficie libera.
Modalita' di esame: Prova scritta su teoria ed esercizi. Una parte della valutazione vertirà sulla trattazione e applicazione teorica degli argomenti del corso e una parte sulla risoluzione di problemi numerici.
Criteri di valutazione: Correttezza dei procedimenti e dei calcoli.
Completezza e sistematicità della trattazione.
Chiarezza e precisione espositiva.
Il livello di corrispondenza ai suddetti criteri determinerà la votazione finale.
Contenuti: Proprietà fisiche dei fluidi. Densità, pressione, temperatura, tensione di vapore, viscosità, tensione superficiale. Ipotesi del continuo. Problema della risalita capillare e della cavitazione.
Statica dei fluidi. Pressione e strumenti di misura. Spinte su superfici piane e su superfici curve. Applicazioni numeriche. Metodo dell’equilibrio globale.
Cinematica dei fluidi. Descrizione lagrangiana ed euleriana. Analisi del moto locale (deformazioni, rotazioni, traslazioni).
Dinamica dei fluidi. Principi di conservazione della massa, della quantità di moto e dell'energia. Equazioni di Navier-Stokes. Soluzioni approssimate delle equazioni di Navier-Stokes (Poiseuille). Cenni sulla teoria adimensionale della fluidodinamica e numero di Reynolds. Nozione di fluido perfetto, equazioni di Eulero, teorema di Bernoulli e sue applicazioni. Efflussi da luci.
[Cenni sulla dinamica della vorticità. Spinta esercitata sul fluido da un'elica di trazione e calcolo della portanza su un profilo alare].
Caratteristiche del campo di moto nelle tubazioni in regime di moto laminare e turbolento. Equazioni di Reynolds. Resistenza al moto nei tubi: formule di Gauckler-Strickler e Darcy-Weisbach ed equazione di Colebrook-White. Dissipazioni localizzate (perdita Borda).
Soluzione numerica con ipotesi di moto permanente di sistemi di condotte poste in serie o in parallelo. Linea dell'energia e linea piezometrica. Pompe e turbine, concetto di rendimento di una macchina. Problemi altimetrici nelle condotte.
[Strumenti di misura, misure di velocità e portata, ADCP, visita al laboratorio di Idraulica e al laboratorio di Macchine idrauliche].
[Cenni sulle caratteristiche di un fluido comprimibile. Soluzioni di moti uniformi e permanenti a superficie libera e dell'equazione che governa la diffusione e trasporto di una sostanza miscelata in un fluido].

Le parti tra parentesi quadre saranno in programma nel solo esame da 9CFU.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Saranno effettuate lezioni frontali comprendenti nozioni di teoria e soluzione di esercizi. Agli studenti è richiesto di approfondire in maniera autonoma la materia.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Oltre al testo consigliato verrà fornito del materiale integrativo.
Testi di riferimento:
  • Ghetti, Augusto, Idraulica. Padova: Libreria Cortina, 1980. Cerca nel catalogo
  • Kundu, Pijush K., Cohen, Ira M., Fluid mechanics. Amsterdam: Elsevier Academic Press, 2015. Cerca nel catalogo
  • Mel, R., Carniello, L., 100 esercizi di Idraulica. Padova: Libreria Progetto, 2018. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Laboratory
  • Interactive lecturing
  • Questioning

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)