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1.
Introduzione al corso.
2. I fluidi e
le loro proprietà. Definizione di fluido. I fluidi come sistemi
continui. Sforzi nei sistemi continui. Proprietà meccaniche
dei fluidi e unità di misura. Densità e peso specifico.
Comprimibilità. Tensione superficiale. Viscosità. Fluidi
non-newtoniani. Assorbimento dei gas.
3. Statica
dei fluidi. Sforzi interni nei fluidi in quiete. Equazione
indefinita della statica dei fluidi. Equazione globale
dell’equilibrio statico. Statica dei fluidi pesanti
incomprimibili. Misura della pressione. Spinta su una superficie
piana. Spinta su superfici curve. Spinta sopra corpi immersi. Fluidi
di piccolo peso specifico. Statica dei fluidi pesanti comprimibili.
Equilibrio relativo.
4. Cinematica
dei fluidi. Approccio lagrangiano ed euleriano. Velocità e
accelerazione. Rotazione e deformazione. Elementi
caratteristici del campo di moto. Moto permanente, moto uniforme.
Regimi di moto: moto laminare e moto turbolento. Conservazione della
massa fluida. Equazione di continuità in forma differenziale.
Equazione di continuità in forma integrale. Equazione di continuità
per le correnti.
5.
Equazioni
fondamentali dell’idraulica. Equazione indefinita del
movimento. Equazione globale dell’equilibrio dinamico.
Applicazioni: spinta di un getto su una piastra; spinta sopra una
curva di una tubazione.
6. Il
teorema di Bernoulli. Generalità - Distribuzione della
pressione nel piano normale. Correnti lineari. Il teorema di
Bernoulli. Interpretazione geometrica ed energetica. Applicazioni:
processi di efflusso, venturimetro, tubo di Pitot.
Estensione al moto vario. Estensione ai fluidi reali. Potenza
di una corrente in una sezione. Estensione del teorema di Bernoulli
ad una corrente. Relazione fra i coefficienti di ragguaglio. Scambio
di energia fra una corrente e una macchina - Estensione del teorema
di Bernoulli ai moti irrotazionali. Definizione di strato Limite.
7.
Equazioni
del moto dei fluidi reali. Generalità. Le equazioni di Navier-Stokes per i
fluidi viscosi. Equazione globale di equilibrio. Azione di
trascinamento di una corrente.
8. Correnti
in pressione. Generalità sul moto uniforme. Moto laminare.
Caratteristiche generali del moto turbolento: grandezza turbolente e
valori medi. Sforzi tangenziali viscosi e turbolenti. Ricerche sul
moto uniforme turbolento. Analisi dimensionale. Moto nei tubi lisci.
Moto nei tubi scabri. Formule pratiche. Perdite di carico
localizzate. Brusco allargamento. Perdite di sbocco, di imbocco e di
brusco restringimento. Convergenti e divergenti. Altri tipi di
perdite. Dispositivi di strozzamento. Calcolo idraulico di una
condotta. Correnti in depressione. Moto di un gas in un tubo
cilindrico.
9
Problemi
pratici relativi alle lunghe condotte. Generalità. Condotte con erogazione uniforme lungo il percorso. Problemi
di verifica del funzionamento dei sistemi di lunghe condotte.
Problemi di progetto dei sistemi di lunghe condotte. Scelta del
tracciato altimetrico più appropriato per la posa di una condotta.
10
Correnti
a pelo libero. Generalità. Caratteristiche
energetiche di una corrente in una sezione (analisi locale). Alvei a
debole e a forte
pendenza. Carattere cinematico dei due tipi di corrente. Correnti in
moto permanente: profili del pelo libero. Il risalto
idraulico.Esempi applicativi.
11
Cenni di Idrologia. Generalità.
Fonti di informazione: il Servizio Idrografico. Le piogge:
rilevamento e distribuzione. Piogge
massime locali di breve durata. Leggi di probabilità pluviometrica.
Formazione dei deflussi.
12
Acquedotti. Generalità.
Captazione (delle sorgenti, di falde, di acque superficiali).
Requisiti delle acque potabili e giudizio di
potabilità. Tracciato dell’acquedotto esterno. Rete di
distribuzione. Serbatoi.
13
Fognature. Generalità.
Studio della rete. Tipi di fogne. Elementi di calcolo delle portate
fecali e pluviali. Destinazione ultima
e depurazione delle acque di rifiuto.
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