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Anno Accademico 2009/10
03IIIFQ
Acustica fisica/Aeroacustica
Corso di L. Specialistica in Ingegneria Aerospaziale - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Allia Paolo Maria Eugenio Icilio ORARIO RICEVIMENTO     21 7 0 0 7
Arina Renzo ORARIO RICEVIMENTO AC ING-IND/06 22 6 0 0 7
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
FIS/01
ING-IND/06
2.5
2.5
A - Di base
B - Caratterizzanti
Fisica e chimica
Ingegneria aerospaziale ed astronautica
Obiettivi dell'insegnamento
Il corso integrato consiste di due parti: una parte di acustica fisica ed una di aeroacustica.
Scopo della parte di acustica fisica è quello di fornire agli studenti una panoramica esauriente su aspetti di base con importanti ricadute applicative, quali la generazione, attenuazione, diffusione e ricezione delle onde sonore (principalmente nei fluidi), le diverse tipologie di sorgenti acustiche, la risonanza ed i risonatori acustici, l'interferenza e la diffrazione di onde acustiche.
Nella parte di aeroacustica si introducono gli aspetti principali dell'aeroacustica, con particolare riferimento alla propagazione del campo acustico in un mezzo in movimento, alla soluzione dell'equazione d'onda con sorgenti in movimento ed all'interazione tra un campo di moto fluido ed una parete. Vengono inoltre forniti alcuni cenni sui metodi per la simulazione numerica dei fenomeni aeroacustici.
Durante il corso si utilizza un linguaggio matematico-fisico rigoroso e vengono scelti esempi di interesse ingegneristico, in particolare rivolti a studenti dell'orientamento Aerogasdinamica.
Competenze attese
Capacità di affrontare problemi connessi con la generazione, la propagazione, la ricezione di onde acustiche, nonché di progettare accorgimenti per ottimizzare o minimizzare gli effetti acustici prodotti da, o presenti in sistemi generatori o assorbitori di suono.
Prerequisiti
Termodinamica, meccanica e fluidodinamica. Calcolo differenziale ed integrale.
Programma
Acustica fisica:
Onde sonore lineari in fluidi isotropi. Densità di energia. Intensità acustica. Impedenza acustica specifica. Scale dei Decibel.
Onde sonore nei solidi (cenni)
Attenuazione del suono in fluidi mezzi porosi.
Sorgenti in movimento: effetto Doppler acustico e cono di Mach.
Equazioni di linea di trasmissione. Trasmittanze e riflettanze acustiche.
Risonanze acustiche. Risonatori e condotti: il risonatore di Helmholtz.
Radiazione e ricezione delle onde acustiche: Radiazione di una sfera pulsante. Radiazione di un dipolo acustico. Radiatore a tromba. Aspetti di direzionalità del suono emesso da una sorgente singola.
Array di sorgenti sonore. Direzionalità di un array.
Interferenza di onde acustiche. Schermatura attiva di suoni indesiderati.

- Aeroacustica:
Campo acustico e campo fluidodinamico. Equazioni di Navier-Stokes in presenza di iniezioni di massa ed
energia.
Soluzione generale dell'equazione d'onda non omogenea. Sorgenti in moto.
Analogia aeroacustica di Lighthill. Rumore di un getto turbolento.
Rumore generato dall'interazione tra un campo di moto fluido e un corpo solido. Formulazione di Ffwocs
Williams and Hawkings.
Introduzione ai metodi numerici per la simulazione di fenomeni aeroacustici.
Equazione d'onda convettiva. Equazioni di Eulero linearizzate.
Programma: informazioni integrative
Le due parti del corso sono tenute da due docenti afferenti ad aree culturali diverse. Si ritiene assai utile che gli studenti (prossimi al termine del loro corso di studi) possano confrontarsi con le eventuali piccole differenze di linguaggio e di impostazione dei vari problemi, per allenarli alle condizioni che potranno trovare in un futuro impegno di lavoro all'interno di una team multidisciplinare.
Laboratori e/o esercitazioni
Esercizi esemplificativi svolti in Aula dai Docenti o proposti dai Docenti e svolti dagli studenti con la supervisione dei Docenti.
Bibliografia
a) Testo di riferimento per il corso:
Acustica fisica: E. Meyer, E.-G. Neumann, Physical and Applied Acoustics, Academic Press, ed. 1972, integrato con appunti forniti dal docente
Aeroacustica: appunti forniti dal docente
b) Per approfondimenti ed ulteriore consultazione:
c) Eventuali integrazioni o complementi: appunti forniti dai docenti.
Verifica la disponibilita in biblioteca
Controlli dell'apprendimento / Modalità d'esame
Controllo dell'apprendimento e modalità d'esame
L'esame nel primo dei due appelli che seguono immediatamente la conclusione delle lezioni è scritto, mentre è orale in tutti gli altri appelli dell'anno accademico.
L'esame scritto consiste nella risposta a 30 domande presentate in un questionario. Il tempo massimo a disposizione è di 90 minuti. Le domande richiedono in parte la scelta della risposta corretta tra tre indicate (quiz a risposta multipla), in parte l'esecuzione di semplici calcoli il cui risultato non è suggerito. La sufficienza si ottiene con 16 risposte esatte, mentre lo svolgimento corretto e completo della prova (30 risposte esatte) permette il raggiungimento della lode.
Il risultato positivo dell'esame scritto deve essere registrato nella stessa sessione, pena il decadimento del voto ottenuto.
Gli esami orali consistono in due o tre domande poste ad ogni candidato, sviluppate attraverso la discussione o lo svolgimento di brevi calcoli e durano circa un quarto d'ora l'uno.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2009/10
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