Il corso di complementi di idraulica fornisce allo studente concetti avanzati di Idraulica e di Meccanica dei Fluidi.
Argomenti Trattati nel Corso di Complementi di Idraulica
L’allievo viene messo in grado di risolvere alcuni problemi tecnici di Idraulica Ambientale, con l'applicazione di modelli concettuali, modelli numerici e fisici. Sono previste cinque esercitazioni numeriche allo scopo di dimostrare concretamente alcuni aspetti degli argomenti trattati.
- Foronomia, luci sotto battente, stramazzi: Luce sotto battente con tubo addizionale esterno e interno.
- Luci a stramazzo: Stramazzo Bazin, Thomson, Hegly, Cipolletti, triangolare.
- Reazione di efflusso: Problemi pratici relativi alle lunghe condotte.
- Verifica del funzionamento dei sistemi di condotte.
- Dimensionamento economico delle condotte: Costo di una condotta. Costi di esercizio. Sistemi di condotte a gravità. Impianti di sollevamento. Condotte forzate.
- Le equazioni del moto vario.
- Pozzo piezometrico: senza strozzatura e con strozzatura ottimale.
- La celerità delle perturbazioni elastiche.
- Le condizioni al contorno negli impianti idroelettrici e di sollevamento.
- Metodo delle caratteristiche: per lo studio del colpo d'ariete e applicazione agli impianti di sollevamento.
- Caratteristiche idrauliche delle correnti a pelo libero.
- Stramazzo laterale e canale di gronda.
- Trasporto solido: al fondo e in sospensione. Resistenza in alvei a fondo mobile.
- Tracciamento di profili di rigurgito.
Modellistica e Similitudine
- Teoria della similitudine: L’analisi diretta.
- Similitudine di Eulero, di Reynolds, di Froude, di Mach: Similitudine nella cavitazione. Similitudine nei pozzi piezometrici.
- I modelli distorti: La similitudine nel trasporto solido. La similitudine nel colpo d’ariete. La similitudine nei moti ondosi.
- Applicazioni dei modelli fisici: lo scaricatore a calice, lo scaricatore di fondo. La galleria di derivazione, il canale di derivazione, il dissipatore. Le conche di navigazione.
- Sistemazioni fluviali, lagune ed estuari: Modelli di propagazione del moto ondoso. I fenomeni costieri. I modelli analogici. I modelli aerodinamici.
Strumentazione e Misure Idrauliche
- Elementi funzionali di uno strumento di misura: Trasduttori attivi e passivi. Modi operativi: analogico e digitale. Strumenti ad annullamento di effetto. Strumenti a deflessione. Configurazione generalizzata ingresso-uscita di uno strumento. Filtri.
- Trasduttori di pressione: Manometri a peso morto, manometro Bourdon.
- Misuratori di velocità di un fluido: anemometro a filo o a film caldo, laser doppler, PIV. Tubo di Pitot statico.
- Misuratori di portata: tubo Venturi, boccagli e diaframmi. Misuratori di velocità a galleggiante verticale. Misuratori a turbina. Misuratori volumetrici. Misuratori di portata elettromagnetici.
Metodologia Didattica
La parte teorica del corso verrà illustrata mediante lezioni frontali avvalendosi di un PC tablet connesso a videoproiettore, utilizzato come lavagna elettronica. Le lezioni frontali saranno integrate da video educational.
Valutazione
La verifica dell’apprendimento consiste in una prova scritta e in una prova orale. Il superamento della prova scritta è requisito essenziale per sostenere la prova orale.
Testi di Riferimento
- Citrini, D. e Noseda, G., 1982. Idraulica. Casa Ed.
- Marchi, E. e Rubatta, A., 1981.
- Longo, S., 2011, Analisi Dimensionale e Modellistica Fisica - Principi e Applicazioni alle Scienze Ingegneristiche. Springer & Verlag Italia, Collana UNITEXT Ingegneria.
- Longo, S. Petti, M., 2006. Misure e Controlli Idraulici.
- Adami, A. 1994.
- Ghetti, A., 1996. Idraulica.
- Longo, S. e Tanda, M.G., 2009. Esercizi di Idraulica e di Meccanica dei Fluidi.
- Alfonsi, G. e Orsi, E., 1984. Problemi di Idraulica e Meccanica dei fluidi. Casa Ed.
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