Corso di Laurea in Ingegneria Civile
Insegnamento: IDRAULICA (12 CFU)
Docente: prof. M. MORGANTI
PROGRAMMA SVOLTO NELL'A.A. 2013-20114
Testo di riferimento:
D. Citrini, G. Noseda, Idraulica, Ed. Casa Editrice Ambrosiana – Milano
nel seguito vengono indicati i capitoli e i paragrafi del testo (CN) di riferimento per il programma
svolto, ovvero l’indicazione di materiale didattico (dispensa),disponibile sul sito web del docente.
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Argomenti di programma
Modello del continuo fluido
Modello del continuo nella meccanica dei fluidi
Proprietà dei continui fluidi: densità, comprimibilità, viscosità, tensione
superficiale
Schematizzazione delle forze di massa e di contatto
Teorema di Cauchy e Tensore degli sforzi
Cinematica
Rappresentazione lagrangiana ed euleriana
Campo del vettore velocità e sue rappresentazioni; tubo di flusso e filetto fluido;
portata di massa e volumetrica
Vettore accelerazione; accelerazione locale e convettiva; potenziale
dell’accelerazione.
Moto vario, permanente e uniforme
Derivata materiale. Teorema del trasporto di Reynolds (enunciati)
Moto laminare e turbolento
Equazioni fondamentali della meccanica dei fluidi
Principio di conservazione della massa: equazione di continuità in forma
indefinita e globale; equazione di continuità per le correnti stazionarie
Principio di bilancio della quantità di moto: equazione indefinita e globale del
moto; media temporale dell’equazione globale del moto
Fluidostatica e Idrostatica
Equazione di equilibrio fluidostatico in forma indefinita e globale
Legge di distribuzione delle pressioni in un mezzo liquido omogeneo e
incomprimibile (Idrostatica); piano dei carichi idrostatici; quota piezometrica
Piezometri e manometri a fluido
Spinta idrostatica su superfici piane e curve
Fluidi ideali
Modello di Eulero e sua applicabilità
Teorema di Bernoulli; carico idraulico totale e potenza di una corrente, linea dei
carichi e linea piezometrica; estensione del teorema alle correnti lineari
Applicazioni del modello:
Foronomia velocità di efflusso; bocche a battente e stramazzi; integrale di
portata; bocche a battente con tubo addizionale; bocca a battente con velocità di
arriv.
Spinte dinamiche metodo integrale semplificato di calcolo
Riferimenti
bibliografici
CN: 1.1, 1.2
CN: 1.5, 1.6, 1.7, 1.8
CN: 1.4
CN: 1.4
CN: 3.1
CN: 3.2
CN: 3.1
CN: 3.3
dispensa
CN: 1.10, 7.3
CN: 3.4
CN: 4.1, 4.2, 7.3
CN: 2.1, 2.2, 2.3
CN: 2.4
CN: 2.4.1
CN: 2.4.2, 2.4.3
CN: 5.1, 5.2
CN: 5.3, 5.4, 5.8
CN: 5.5
CN: 4.2
Correnti in pressione
Schema mono-dimensionale per una corrente defluente in condotti
Moto uniforme
Azione di trascinamento: legge di Darcy-Weisbach; funzione di resistenza e
formule di rappresentazione per i diversi regime di moto; abaco di Moody
Equazione di continuità dei carichi nelle lunghe condotte
Problemi di verifica per reti di condotte aperte e con maglie chiuse; collettori
Moto permanente. Fenomeni di moto permanente localizzato; formule di Bordà
ed estensione ad altri tipi di perdite di carico localizzate
Correnti a superficie libera
Schema mono-dimensionale per una corrente a superficie libera
Moto uniforme
Legge di Darcy-Weisbach e relazione di Chezy; funzione di resistenza e
parametro di Chezy: loro relazioni rappresentative e confronto critico
Scale dei deflussi per alvei di forma aperta, chiusa e composta
dispensa
CN: 7.1, 7.4, 7.5
CN: 8.1, 8.2
CN: 8.3, 8.5
CN: 7.7, 7.7.1, 7.7.2,
7.7.3
dispensa
CN: 10.1, 10.2
CN: 10.1, 10.2
Fine del programma da 7 CFU
Correnti a superficie libera
Moto permanente
Classificazione delle correnti lineari; alvei a forte e a debole pendenza
Risalto idraulico
Moto permanente lineare; equazione dei profili di rigurgito; soluzioni
qualitative dell’equazione per alvei cilindrici
Fenomeni localizzati.
Moti di filtrazione
Mezzi filtranti, porosità e curva granulometrica
Falde artesiane e freatiche
Equazione di Darcy, fattore di permeabilità e coefficiente di permeabilità
specifica
Schematizzazione mono-dimensionale dei pozzi e delle trincee filtranti
Cenni al modello tridimensionale e alla sovrapposizione degli effetti
CN: 10.3, 10.4
CN: 10.7
CN: 10.6, 10.6.1, 10.6.2,
10.8; dispensa
CN: 10.9; dispensa
CN: 12.1
CN: 12.1
CN: 12.2
CN: 12.3, 12.4
CN: 12.5
Fine del programma da 10 CFU
Moto vario nelle correnti
Modello mono-dimensionale: equazioni di continuità e del moto
Modello del moto vario elastico nei condotti
Fenomeno del ‘colpo d’ariete’: descrizione del fenomeno; condizioni al
contorno; equazione dell’Allievi
Modello del moto vario nelle correnti a superficie libera
Fenomeno dell’onda di piena
Modelli fisici
Definizione e utilità dei modelli fisici; principi di similitudine; fattori di scala;
similitudine dinamica incompleta; modelli in scala distorta
Modelli fisici: un’applicazione
dispensa
CN: 9.1, 9.3; dispensa
CN: 9.3.2, 9.3.4;
dispensa
dispensa
dispensa
dispensa
dispensa
