Il corso fornisce i concetti base della meccanica dei fluidi, riguardanti la statica e la dinamica dei fluidi perfetti e reali Newtoniani. Particolare attenzione è posta alla applicazioni pratiche e gli aspetti ingegneristici.

E’ 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; equilibrio relativo.
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.
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; modello della cascata dei vortici; vortex stretching; teorema pi-greco; turbolenza di parete e 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.
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; passaggio su una soglia, stramazzi laterali; curve.
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); teorema di Blasius; trasformazioni conformi.
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.

Saranno svolte esperienze di laboratorio ed esercitazioni in aula riguardo tutti gli argomenti svolti nel corso.