Politecnico di Torino
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Anno Accademico 2007/08
05AYGGD, 05AYGFY
Fluidodinamica ambientale
Corso di L. Specialistica in Ingegneria Per L'Ambiente E Il Territorio - Torino
Corso di L. Specialistica in Ingegneria Della Protezione Del Territorio - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Chiocchia Gianfranco ORARIO RICEVIMENTO     56 56 0 0 3
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/06 10 C - Affini o integrative Discipline ingegneristiche
Obiettivi dell'insegnamento
Il corso di Fluidodinamica Ambientale si propone di dare agli studenti le conoscenze di dinamica dei fluidi che sono necessarie per l'uso corretto dei modelli numerici di dispersione di inquinanti, per l'interpretazione dei risultati, per l'eventuale modifica o adattamento a situazioni specifiche dei programmi di calcolo. E' un corso concepito in modo da non richiedere preliminari conoscenze di meccanica dei fluidi; inizia con i concetti e le equazioni fondamentali, impostate fin dall'inizio in forma adatta a trattare i problemi di dispersione, insiste nel delineare e distinguere i processi di convezione, di diffusione molecolare, di propagazione di onde, per chiarire come la dispersione turbolenta sia un processo convettivo generato da un campo di velocità dotato di una componente caotica. Affronta quindi in termini probabilistici la descrizione delle correnti turbolente, e deduce le equazioni mediate del trasporto e i modelli pseudodiffusivi di dispersione, di cui discute la validità e i limiti; presenta infine le soluzioni più comuni di queste equazioni. Una parte del corso è dedicato alla meteorologia, contesto ritenuto indispensabile per inquadrare gli studi sulla dispersione di inquinanti. Vengono pertanto poste le premesse per una lettura dei campi di moto tridimensionali e del loro comportamento spesso fortemente non lineare, tramite una discussione della dinamica della vorticità; sono delineate le configurazioni del moto atmosferico di grande scala e il loro impatto sulle situazioni locali, le correnti di brezza, la dinamica dello strato limite terrestre, la teoria di similitudine. Il corso si chiude con un tentativo di sistematico raccordo tra gli aspetti teorici del moto dell'atmosfera e le conseguenze pratiche che ne derivano in termini di inquinamento dell'aria e dei suoli.
Prerequisiti
Si danno per note le leggi fondamentali della meccanica e della termodinamica, e per acquisita la familiarità con il calcolo differenziale e con i metodi della teoria delle probabilità.
Programma
' equazioni fondamentali della meccanica dei fluidi in forma di bilancio di una generica grandezza estensiva
' convezione, diffusione molecolare, propagazione di onde
' lunghezze, tempi e numeri caratteristici
' dinamica della vorticità
' similitudine
' correnti turbolente e loro descrizione statistica
' equazioni mediate e modelli euleriani di dispersione turbolenta; coefficienti di diffusione turbolenta, soluzioni gaussiane
' elementi di meccanica dell'atmosfera
' dinamica dello strato limite, teorie di similitudine
' dispersione e deposizione di inquinanti.

BIBLIOGRAFIA

Testo di riferimento per il corso:
C. Cancelli, Fluidodinamica ambientale, equazioni e proprietà fondamentali, Otto editore, Torino 2003 (rintracciabile in rete).
C. Cancelli ed altri, Fluidodinamica ambientale,turbolenza e dispersione, Otto editore, Torino 2004 (rintracciabile in rete).

CONTROLLO DELL'APPRENDIMENTO E MODALITÀ D'ESAME

Non avendo l'attuale titolare del corso alcuna preferenza per il modo con cui svolgere gli esami ' orale, scritto e orale, solo scritto ' la scelta varia in accordo con le richieste degli studenti. Fino ad ora gli esami sono stati unici, tenuti a fine corso così da integrare gli aspetti teorici con quelli pratici contenuti nella seconda parte, in genere orali. Qualche volta si è optato per una prova scritta, seguita da una breve discussione dell'elaborato.
Laboratori e/o esercitazioni
Sono previste alcune esercitazioni a sé stanti, di laboratorio o di calcolo numerico per un totale di circa il 20% delle ore a disposizione. Le esercitazioni mirano a presentare gli strumenti di misura o di calcolo numerico più comuni, tra quelli normalmente in uso in questo campo. Per il rimanente, pur essendo le ore dedicate a sviscerare gli aspetti concettuali della materia, non esiste una distinzione netta tra lezione ed esercitazione, l'esposizione degli aspetti teorici essendo normalmente intervallata da brevi esercizi applicativi.
Modalità di verifica dell'apprendimento (Prof. G. Chiocchia)
L'esame è orale e si svolge a fine corso così da integrare gli aspetti teorici con quelli pratici contenuti nella seconda parte.


Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2005/06
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