Testi del Syllabus. Docente LEPRETI FABIO Matricola:

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1 Testi del Syllabus Docente LEPRETI FABIO Matricola: Anno offerta: 2013/2014 Insegnamento: MECCANICA DEI FLUIDI Corso di studio: SCIENZA DEI MATERIALI INNOVATIVI E PER LE NANOTECNOLOGIE Anno regolamento: 2012 CFU: 5 Settore: FIS/03 Tipo attività: B - Caratterizzante Partizione studenti: - Anno corso: 2 Periodo: Secondo Semestre Sede: UNIVERSITA' DELLA CALABRIA

2 Testi in italiano Tipo testo Lingua insegnamento Italiano Contenuti Testi di riferimento Obiettivi formativi Prerequisiti I fluidi come mezzi continui Cinematica dei fluidi Dinamica dei fluidi ideali Dinamica dei fluidi reali Fluttuazioni ed instabilità Fluidi ad alti numeri di Reynolds Turbolenza e dinamica non lineare L. Landau, E. Lifshitz, Fluid Mechanics, Elsevier J.-M. Brébec, Mécanique des Fluides, Ed. Hachette Supérieur (2004, in francese) R. Feynman, La Fisica di Feynman, Vol. 2, Cap , Ed. Zanichelli G. Falkovich, Fluid Mechanics - A Short Course for Physicists Cambridge University Press D.J. Tritton, Physical Fluid Dynamics, Oxford University Press Conoscere i principali processi fisici e le molteplici applicazioni che stanno alla base della dinamica dei fluidi considerati come mezzi continui. Meccanica, Elettromagnetismo Metodi didattici Altre informazioni Modalità di verifica dell'apprendimento Programma esteso Lezioni (24 ore), esercitazioni (12 ore) e laboratorio (12 ore). Le ore di laboratorio e di esercitazione sono tenute dal dott. Roberto Caputo. Orario di ricevimento: mercoledì 15:30-17:30. Su appuntamento negli altri giorni. Studio docente: edificio 33B - piano 5 - stanza 6 fabio.lepreti@fis.unical.it Recapito telefonico: Prova scritta ed orale I fluidi come mezzo continuo. Dinamica dei fluidi: descrizione lagrangiana ed euleriana. La derivata convettiva. Equazione di continuità ed il principio di conservazione della massa. Cinematica dei fluidi: dilatazione, rotazione, deformazione. Fluidi incomprimibili ed analogia magnetostatica. Flussi fluidi potenziali non vorticosi ed analogia elettrostatica. Principio di sovrapposizione. Dinamica dei fluidi ideali: gradiente di pressione. Equazione di Eulero. Flusso fluido barotropico. Legge di Archimede. Equazione di Bernoulli. Fluidi su una sfera in rotazione. Dinamica dell atmosfera. Dinamica dei fluidi reali: la viscosità. Equazione di Navier-Stokes. Strato limite all interfaccia fluido-solido. Flussi fluidi elementari: flusso di Couette, flusso di Poiseuille, flusso fra due cilindri ruotanti coassiali. Dinamica delle fluttuazioni nei flussi fluidi reali. Instabilità di Kelvin-Helmholtz.

3 Tipo testo Instabilità di Rayleigh. Onde acustiche nei fluidi. Numero di Reynolds e leggi di similarità. Forza di trascinamento su un corpo solido immerso in un fluido in modo. Regimi dinamici al variare del numero di Reynolds. Flussi fluidi ad alti numeri di Reynolds. Turbolenza e caos deterministico

4 Testi in inglese Tipo testo Lingua insegnamento Italian Contenuti Testi di riferimento Obiettivi formativi Fluids as continuous media Kinematics of fluid flows Dynamics of ideal fluid flows Dynamics of real fluid flows Fluctuations and instabilities High-Reynolds numbers fluid flows Turbulence and nonlinear dynamics L. Landau, E. Lifshitz, Fluid Mechanics, Elsevier J.-M. Brébec, Mécanique des Fluides, Ed. Hachette Supérieur (2004, in francese) R. Feynman, La Fisica di Feynman, Vol. 2, Cap , Ed. Zanichelli G. Falkovich, Fluid Mechanics - A Short Course for Physicists Cambridge University Press D.J. Tritton, Physical Fluid Dynamics, Oxford University Press Knowledge of the main physical processes and applications which are involved in the dynamics of fluid flows considered as continuous media. Prerequisiti Mechanics, Electromagnetism Metodi didattici Lectures 24 h., esercises (12 h.) and lab (12 h.) Altre informazioni Modalità di verifica dell'apprendimento Programma esteso Office hours for students: wednesday 15:30-17:30. By appointment in the other days. Office: building 33B - 5th floor - room 6 fabio.lepreti@fis.unical.it Telephone: Written and oral examination Fluids as continuous media. Dynamics of fluids: lagrangian and eulerian approaches. The particular derivative. Continuity equation and the mass conservation law. Kinematics of fluid flows: dilatation, rotation, deformation. Incompressible fluid flows and magnetostatic analogy Potential irrotational fluid flows and electrostatic analogy. Principle of superposition. Dynamics of ideal fluids: the pressure gradient. The Euler equation. Barotropic fluid. Archimede s principle. The Bernoulli equation. Fluid flows on a rotating sphere. Atmospheric dynamics. Dynamics of real fluid flows: viscosity. The Navier-Stokes equation. Boundary layer at the solid-fluid interface. Elementary fluid flows: Couette flow, Poiseuille flow, flow between two coaxial rotating cylinders. Dynamics of fluctautions in real fluid flows. The Kelvin-Helmholtz instability. The Rayleigh instability.

5 Tipo testo Acoustic waves in fluids. The Reynolds number and similarity laws. The drag force on a solid body in a fluid flow. Dynamical regimes at different Reynolds numbers. Fluid flows at high Reynolds numbers. Turbulence and deterministic chaos