DIPARTIMENTO DI FISICA E ASTRONOMIA
"G. GALILEI"
Programma Corso di Fluidodinamica
Laurea Triennale in Fisica
Anno accademico 2010/11
Docente Prof. Giampaolo Mistura
giampaolo.mistura(at)unipd.it
INTRODUZIONE
Classificazione di un fluido (Kundu, pp. 1-8/Feynmann, II-40)
Differenze tra un liquido e un gas (Feynmann, II-40)
Potenziale di Lennard-Jones (Bruus, cap. 1)
Validità ipotesi del continuo per un fluido (Bruus, cap. 1)
Principali proprietà di un fluido: densità, compressibilità, viscosità (Kundu, cap. 1/Nobili, cap. 1)
Viscosità di un gas perfetto
EQUAZIONI DEL MOTO DI UN FLUIDO VISCOSO
Tensori cartesiani (Kundu, pp. 25-37)
Tensore degli sforzi di un fluido a riposo (Batchelor, cap. 1.3/Kundu, p. 100)
Descrizione del campo di velocità (Batchelor, pp. 71-72/Kundu, pp. 53-62)
Derivata materiale (Kundu, pp. 55-57/Batchelor, pp. 72-73)
Tensore del tasso di deformazione (Kundu, pp. 61-62)
Equazione di continuità (Batchelor, pp. 73-75/Kundu, pp. 84-86)
Equazione di Cauchy del moto (Kundu, pp. 92-93/Batchelor, pp. 137-138)
Tensore degli sforzi di un fluido in movimento (Bruus, cap. 1/Batchelor, cap. 3.3/Kundu, pp. 100103)
Equazione di Navier-Stokes (Kundu, pp. 104-105/Bruus, cap. 1/Batchelor, cap. 3.3)
Condizione di non-scivolamento (Kundu, pp. 129-130/Batchelor, pp. 148-149)
Similarità dinamica e numero di Reynolds (Kundu, pp. 279-283/Batchelor, cap. 4.7)
SOLUZIONI ANALITICHE DELL’EQUAZIONE DI NAVIER-STOKES
Flusso di Couette (Kundu, pp. 298-300/Bruus, cap. 2)
Flusso di Poiseuille in una condotta di sezione arbitraria (Bruus, cap. 2/Kundu, pp. 301-302)
Flusso di Poiseuille in una condotta a sezione circolare (Bruus, cap. 2/Kundu, pp. 302-303)
Stabilità flusso di Poiseuille (Kundu, pp. 514-517/Batchelor, pp. 185-186)
Flusso di Taylor-Couette (Kundu, pp. 303-303/Nobili, cap. 6)
Stabilità flusso di Taylor-Couette (Kundu, pp. 486-493/Nobili, cap. 6)
Teoria della lubrificazione (Batchelor, pp. 219-222/Nobili, )
Funzione corrente di un flusso bidimensionale (Kundu, pp. 73-77/Batchelor, pp.75-79)
Moto oggetti in un fluido a bassi numeri di Reynolds (Kundu, pp. 320-322/Batchelor, pp. 229)
-moto di una sfera: equazione di Stokes (Kundu, pp. 322-327/Batchelor, pp. 230-235)
-moto di una sfera: equazione di Oseen (Kundu, pp. 327-331/Batchelor, pp. 240-244)
-moto di un cilindro (Batchelor, pp. 244-246)
DIPARTIMENTO DI FISICA ED ASTRONOMIA
"G. GALILEI"
UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PADOVA
Moto cilindro per numeri di Reynolds compresi tra 1 e 100 (Batchelor, pp. 255-263/Feynmann cap.
41)
STRATO LIMITE
Equazione della vorticità (Kundu, pp. 149-151/Batchelor, pp. 264-267/Feynmann, cap. 40)
Teorema di Bernoulli (Kundu, pp. 118-123/Batchelor, pp. 264-267/Feynmann, cap. 40)
Teorema della circolazione di Kelvin (Kundu, pp. 144-146/Batchelor, pp. 269, 273-274)
Sorgenti di vorticità in moti generati da fermo (Batchelor, cap. 5.4)
Equazione dello strato limite (Kundu, cap. 10.2/Batchelor, cap. 5.7)
Strato limite su una superficie piana (Kundu, cap. 10.5/Batchelor, cap. 5.8)
Equazione integrale dello strato limite (Kundu, cap. 10.6/Batchelor, 318-321)
Metodo di von Karman (Kundu, cap. 10.6/Batchelor, 318-321)
Separazione dello strato limite (Kundu, cap. 10.7-10.8/Batchelor, 314-315, cap. 5.10)
Moto di un corpo in un fluido a elevati numeri di Reynolds (Kundu, pp. 373-375/Batchelor, cap.
5.11)
Moto di una sfera dotata di spin (Kundu, pp. 375-380)
EQUAZIONI DEL MOTO DI UN FLUIDO NON VISCOSO
Equazione di Laplace di un fluido non viscoso irrotazionale (Kundu, pp. 165-169/Batchelor, 378381)
Moto di un cilindro in un fluido non viscoso (Kundu, pp. 178-180/Feynmann, II-40; Batchelor pp.
398-400)
Moto di un cilindro in un fluido non viscoso con circolazione (Kundu, pp. 180-184/
Moto di una sfera in un fluido non viscoso (Kundu, p. 206/Batchelor pp. 398-400)
Portanza (Batchelor, 424-427)
Requisiti profili alari. Ipotesi di Zhukhovsky (Kundu, pp. 684-688/Batchelor, 435-440)
CAPILLARITA’
Tensione superficiale. (Kundu, pp. 8-9/Batchelor pp. 60-63)
Equazione di Laplace (Batchelor pp. 63-64)
Capillarità. Lunghezza capillare (Batchelor pp. 65-68)
Adesione capillare (De Gennes, 8-9)
Instabilità di Plateau-Rayleigh (De Gennes, pp. 10-11)
Risalita capillare (De Gennes, 49-53/Batchelor, pp. 67-68)
Testi consigliati:
[Kundu] Kundu and Cohen, Fluid Mechanics, IV edizione
[Batchelor] Batchelor, Introduction to Fluid dynamics
[Feynmann] Feynmann Lectures on Physics, vol. II
[Nobili] Elementi di Fluidodinamica, dispense
[Bruus] Bruus, Theoretical Microfluidics, Lecture notes (PDF file)
[De Gennes] Capillarity and wetting Phenomena
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