Modulo di Idraulica II

Modulo di Idraulica II
Presentazione del Corso
Info
Insegnamento: Modulo di Idraulica II
(Corso integrato di Idraulica Marittima e Idraulica II)
Docente titolare: Maria Grazia Badas
Qualifica: Ricercatore
Orario di ricevimento: Venerdì 11.30 - 13.30 o per
appuntamento
Sito web docente: http://people.unica.it/mgbadas/
E-mail: [email protected]
Telefono: 070 6755319
Info
Organizzazione della didattica: 60 ore, di cui 46
ore di lezione e 14 ore di esercitazione
Metodi di valutazione: Prova orale + esercitazioni
Testi di riferimento:
E. Marchi, A. Rubatta: Meccanica dei fluidi.
Principi e applicazioni. UTET
D. Citrini, G. Noseda: Idraulica. CEA, Milano.
S. Mambretti: Fenomeni di moto vario nelle
correnti in pressione. Aracne, Roma
Propedeuticità: Analisi Matematica , Geometria,
Idraulica, Informatica.
Una breve digressione
Idraulica II (e tanti altri esami)
Troppa teoria??
Fluidodinamica, turbolenza, strato limite…
Servono davvero ad un ingegnere civile??
O bastano solo le “formule pratiche” per una buona
progettazione?
Una breve digressione: Scia di vortici di Von
Karman
Una breve digressione: Tacoma bridge (1940)
https://www.youtube.com/watch?v=XggxeuFDaDU
https://www.youtube.com/watch?v=YzvFxF5LrRA
Una breve digressione: Ferrybridge C (1965 UK)
Una breve digressione: Ferrybridge C (1965 UK)
Contenuto schematico del corso
0) Brevi richiami di programmazione
1) Equazioni delle correnti nel moto vario
2) Problemi di moto vario nelle correnti in
pressione
3) Correnti a pelo libero (in moto
permanente e in moto vario)
4) Moti di filtrazione
0) Brevi richiami di programmazione
Parte applicativa del corso: esercitazioni numeriche
(Matlab)
Finalità: esempi applicativi, laboratorio numerico
Suggerimento: provare a scrivere semplici algoritmi
(esercitazione 0 e se necessario altri esercizi
prima di svolgere le esercitazioni)
Esercitazioni numeriche: svolgimento in gruppo(?!),
relazione sintetica, oggetto di discussione
all'esame (responsabilità individuale!)
1) Equazioni delle correnti nel moto vario
Necessario avere ben presenti i concetti
dell’Idraulica!
2) Problemi di moto vario nelle correnti in
pressione (colpo d'ariete)
Ambiti applicativi:
-
impianti di sollevamento
-
impianti idroelettrici
-
tutti gli impianti idraulici
2) Problemi di moto vario nelle correnti in
pressione (colpo d'ariete)
Possibili conseguenze:
-
rotture
-
erosione cavitativa
-
…e non solo!!
2) Il caso dell’impianto idroelettrico di
Sayano-Shushenskaya
Il maggior impianto idroelettrici russo, il sesto al mondo per potenza
media prodotta (capacità 6400MW)
10 turbine Francis
http://www.youtube.com/watch?v=egeABBr5hyA
http://www.youtube.com/watch?v=R1q-tiSWudw
Prima dell’incidente
17 Agosto 2009: l’incidente
●
Unità 2 uscita dalla sede e sollevata per circa 3 m,
ancora in rotazione!! (Peso dell’unità: 2960 tonn, peso
del rotore: 995 t);
●
Sala macchine inondata
●
Chiusura manuale otturatori turbine (25 min!!)
Dopo l’incidente
Conseguenze:
75 morti!!
Possibili cause:
Colpo d’ariete!!
2) Problemi di moto vario nelle correnti in
pressione (colpo d'ariete)
Necessari sistemi di attenuazione effetti del
colpo d'ariete!!
d'aria, etc
Esempio: Casse d’aria
2) Problemi di moto vario nelle correnti in
pressione (colpo d'ariete)
Valvole di sicurezza
3) Correnti a pelo libero (in moto
permanente e in moto vario)
Canali con portata variabile lungo il percorso
(tracciamento dei profili di corrente)
Es: Canali di derivazione,
sfioratore laterale, grondaie
3) Correnti a pelo libero (in moto
permanente e in moto vario)
Onde a fronte ripido
3) Correnti a pelo libero (in moto
permanente e in moto vario)
Propagazione di onde di piena
Hec-Ras
modulo moto vario
4) Moti di filtrazione
•Flusso in mezzi saturi
•Legge Darcy
•Equazione Laplace e
metodi numerici
•Reticolo di filtrazione
•Pozzi
Esercitazioni numeriche e seminari
Esercitazioni numeriche su tutti gli
argomenti del corso
Seminario su impianti di sollevamento
Seminario su CFD (Computational Fluid
Dynamics)?