Il corso fornisce i concetti base della meccanica dei fluidi, riguardanti la statica, la cinematica e la dinamica dei fluidi perfetti e reali Newtoniani. Particolare attenzione è posta alle applicazioni pratiche e agli aspetti ingegneristici con particolare riferimento alle problematiche proprie dell'ingegneria Civile legate alla gestione delle acque.

Conoscenza del comportamento base dei fluidi in quiete, dei fluidi perfetti e Newtoniani in movimento, delle correnti in pressione e a superficie libera e dei moti di filtrazione nei mezzi porosi. Gli studenti saranno in grado di valutare le azioni statiche e dinamiche di un fluido su pareti rigide, progettare e verificare correnti in pressione (condotte) e a superficie libera (canali e corsi d’acqua) e affrontare semplici problemi di flussi in mezzi porosi.

Sono necessarie le conoscenze fornite dai corsi di Matematica e di Fisica tenuti nei primi due anni del corso di laurea in Ingegneria. In particolare, è necessaria la conoscenza dei principi del calcolo differenziale e integrale, così come del calcolo vettoriale.

Fluidi e loro caratteristiche. Definizione di fluido; fluido come mezzo continuo; variabili tipiche della meccanica dei fluidi; regimi di moto; deformazioni, celerità di deformazione e tensioni in un mezzo fluido; equazione di stato. Statica dei fluidi. Equazione locale della statica dei fluidi; equazione globale dell’equilibrio statico, statica dei fluidi incomprimibili pesanti; misure di pressione; forze su superfici piane; forze su superfici curve; forze su corpi immersi; stabilità dei galleggianti. Cinematica. Approcci Euleriani e Lagrangiani: velocità e accelerazione; correnti; equazioni di continuità (in forma locale, globale e per una corrente). Dinamica dei fluidi perfetti. Equazioni di Eulero; equazioni globali; teorema di Bernoulli; sue applicazioni ed estensioni. Cenni sulla produzione di energia idroelettrica Dinamica dei fluidi reali. Equazioni di Navier-Stokes; equazioni globali per fluidi Newtoniani; numero di Reynolds. Moto laminare. Definizione; equazioni globali; soluzioni analitiche per casi con geometrie semplici. Turbolenza. Esperienza di Reynolds; proprietà generali; concetto di media temporale e media d’insieme; equazioni del moto medio; tensioni di Reynolds; teorema pi-greco; profilo di velocità. Correnti in pressione. Impostazione empirica; diagramma di Moody; resistenze; leggi pratiche; linee dei carichi piezometrici e totali. Lunghe condotte. Definizione; problemi di verifica e problemi di progetto; casi emblematici, reti e acquedotti. Misura delle portate nelle correnti in pressione Moto di correnti a superficie libera. Concetti base; equazioni di de Saint Venant; moto uniforme; moto critico; numero di Froude; pendenza critica. Moto permanente di correnti a superficie libera. Equazioni dei profili; integrali generali; risalto idraulico; casi tipici; Misura delle portate in correnti a superficie libera. Moti a potenziale. Definizione; potenziale e funzione di corrente; relazioni di Chauchy-Riemann; equazioni differenziali dei moti a potenziale; funzione complessa di velocità e sue proprietà; esempi (moto negli angoli, pozzo-sorgente, vortice; flusso attorno ad un corpo e ad un cilindro). Moti di filtrazione. Caratteristiche generali e tipi di approccio; Equazione di Darcy; tensore di conducibilità idraulica; alcune soluzioni analitiche per geometrie semplici, in acquiferi freatici e in pressione. Cenni sul dimensionamento dei serbatoi di compenso.

Il corso sarà svolto mediante lezioni, esercitazioni in aula di tipo numerico ed esercitazioni di laboratorio

Gli argomenti trattati in gran parte del corso si ritrovano in vari testi di Idraulica (p.es., Citrini e Noseda, Idraulica, CLUT; Munson et al., Fundamentals of Fluid Mechanics, ecc.) Per appronfondimenti: - Marchi, Rubatta, Meccanica dei Fluidi, UTET - Tritton, Physical Fluid Mechanics - Kundu, Fluid Mechanics,

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria;

Exam: Compulsory oral exam;

... L’esame è volto ad accertare la conoscenza degli argomenti elencati nel programma ufficiale del corso e la capacità di applicare la teoria ed i relativi metodi di calcolo alla soluzione di esercizi. La verifica dell'apprendimento si svolgerà in forma di colloquio orale svolto in presenza. Allo studente verranno poste domande sul programma svolto in aula e le relative esercitazioni. La votazione del colloquio orale sarà espressa in trentesimi.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria;

L’esame è volto ad accertare la conoscenza degli argomenti elencati nel programma ufficiale del corso e la capacità di applicare la teoria ed i relativi metodi di calcolo alla soluzione di esercizi. La verifica dell'apprendimento si svolgerà in forma di colloquio orale svolto in remoto. Allo studente verranno poste domande sul programma svolto in aula e le relative esercitazioni. La votazione del colloquio orale sarà espressa in trentesimi.

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria;

L’esame è volto ad accertare la conoscenza degli argomenti elencati nel programma ufficiale del corso e la capacità di applicare la teoria ed i relativi metodi di calcolo alla soluzione di esercizi. La verifica dell'apprendimento si svolgerà in forma di colloquio orale svolto in remoto o in presenza. Allo studente verranno poste domande sul programma svolto in aula e le relative esercitazioni. La votazione del colloquio orale sarà espressa in trentesimi.