LONGO SANDRO GIOVANNI

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Beniamino Poggi
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1 Testi del Syllabus Docente LONGO SANDRO GIOVANNI Matricola: Anno offerta: 2013/2014 Insegnamento: MECCANICA DEI FLUIDI Corso di studio: INGEGNERIA MECCANICA Anno regolamento: 2011 CFU: 6 Settore: ICAR/01 Tipo attività: C - Affine/Integrativa Partizione studenti: - Anno corso: 3 Periodo: I semestre Sede: SEDE DIDATTICA DI PARMA

MECCANICA Anno regolamento: 2011 CFU: 6 Settore: ICAR/01 Tipo attività: C -

2 Testi in italiano Tipo testo Lingua insegnamento Italiano Contenuti Testi di riferimento Obiettivi formativi Prerequisiti Il corso fornisce allo studente i contenuti fondamentali relativi alla meccanica dei fluidi nel contesto generale della meccanica classica. L allievo viene messo in grado di risolvere i principali problemi tecnici relativi alla interazione tra fluidi e strutture e al moto in pressione. Si prevede il ricorso a esercitazioni allo scopo di dimostrare concretamente alcuni aspetti degli argomenti trattati. Testi consigliati: Marchi, E., Rubatta, A., Meccanica dei fluidi, UTET, Torino, pp xvi+800, ISBN Citrini, D., Noseda, G., Idraulica. Casa Ed. Ambrosiana, Milano, pp x Longo, S., Tanda, M.G., Esercizi di Idraulica e di Meccanica dei Fluidi. Springer & Verlag Italia, Collana UNITEXT Ingegneria, ISBN , V+386 pp. Alfonsi, G., Orsi, E., Problemi di Idraulica e Meccanica dei fluidi. Casa Ed. Ambrosiana, Milano, pp 507, ISBN Testi di approfondimento: Longo, S., 2011, Analisi Dimensionale e Modellistica Fisica Principi e Applicazioni alle Scienze Ingegneristiche. Springer & Verlag Italia, Collana UNITEXT Ingegneria, ISBN , X+370 pp. Çengel, Y. A., Cimbala, J. M., Meccanica dei fluidi. McGraw-Hill, ISBN: Ghetti, A., Idraulica. Edizioni Libreria Cortina, Padova, pp xi+566, ISBN Conoscenze e capacità di comprendere: Alla fine del percorso dell insegnamento lo studente dovrà conoscere i principali aspetti teorici e applicativi della Meccanica dei Fluidi. Dovrà, inoltre, acquisire conoscenza delle tecniche di analisi dei problemi della Meccanica dei Fluidi, con particolare attenzione alle differenze tra schemi di analisi e comportamento reale dei processi fisici associati. Competenze: Lo studente dovrà essere in grado di descrivere il processo fisico con l uso dell analisi matematica; di individuare i parametri del processo separandoli dalle variabili; di risolvere i casi applicativi più comuni, eseguendo le verifiche a vantaggio di sicurezza. Autonomia di giudizio: Lo studente dovrà possedere gli strumenti per valutare in maniera critica l applicabilità dei modelli acquisiti o la necessità di ricorrere a modelli più avanzati e dettagliati. Capacità comunicative: Lo studente dovrà possedere l abilità di presentare in maniera chiara i risultati dell analisi, sia oralmente che in forma scritta, anche mediante l utilizzo di tabelle e grafici. Conoscenze di Analisi matematica, Geometria, Meccanica Razionale, Fisica. Metodi didattici Altre informazioni 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. Una parte del corso è riservata alle esercitazioni analitiche e numeriche. E vivamente consigliata la frequenza del corso.

L allievo viene messo in grado di risolvere i principali problemi tecnici relativi alla interazione tra fluidi e strutture e al moto in pressione.

3 Tipo testo Modalità di verifica dell'apprendimento Programma esteso 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. La verifica è così pesata: 50% prova scritta e 50% prova orale. Introduzione ai campi vettoriali e scalari, agli operatori differenziali più frequentemente utilizzati, ai tensori. Analisi dimensionale. Descrizione dei fluidi e delle loro caratteristiche: definizione di fluido; i fluidi come sistemi continui; grandezze della meccanica dei fluidi e unità di misura; proprietà fisiche; regimi di movimento; sforzi nei sistemi continui. Statica dei fluidi: equazione indefinita della statica dei fluidi; equazione globale dell equilibrio statico; statica dei fluidi pesanti incomprimibili; misura delle pressioni; spinta su superfici piane; spinta su superfici curve; spinta su corpi immersi. Cinematica dei fluidi: impostazione euleriana e lagrangiana; velocità e accelerazione; equazione di continuità; equazioni di stato; tipi di movimento. Equazione di equilibrio locale per un fluido reale in movimento; equazione globale di equilibrio per un fluido reale in movimento. Dinamica dei fluidi ideali: equazioni di Eulero; equazione globale di equilibrio per un fluido ideale; teorema di Bernoulli; applicazione ad alcuni processi di efflusso; estensione del teorema di Bernoulli ad una corrente; venturimetri e boccagli; integrazione delle equazioni di Eulero a un volume finito. Azioni dinamiche di una corrente. Macchine idrauliche. Moto dei fluidi reali: esperienza di Reynolds. Correnti in pressione: moto uniforme; moto laminare; moto turbolento; moto nei tubi lisci e nei tubi scabri; diagramma di Moody; formule pratiche; perdite di carico localizzate. Impianti di sollevamento.

Introduzione ai campi vettoriali e scalari, agli operatori differenziali più frequentemente utilizzati, ai tensori. Analisi dimensionale.

4 Testi in inglese Tipo testo Lingua insegnamento Italian Contenuti Testi di riferimento Obiettivi formativi The course provides the students with the necessary knowledge related with fluid mechanics in the context of classical mechanics. The students shall be able to solve the main technical problems related with the interaction between fluids and structures and with pressurized flow. Numerical exercises about the topics listed in the program will be developed. Recommended book: Marchi, E., Rubatta, A., Meccanica dei fluidi, UTET, Torino, pp xvi+800, ISBN Citrini, D., Noseda, G., Idraulica. Casa Ed. Ambrosiana, Milano, pp x Longo, S., Tanda, M.G., Esercizi di Idraulica e di Meccanica dei Fluidi. Springer & Verlag Italia, Collana UNITEXT Ingegneria, ISBN , V+386 pp. Alfonsi, G., Orsi, E., Problemi di Idraulica e Meccanica dei fluidi. Casa Ed. Ambrosiana, Milano, pp 507, ISBN Reference books: Longo, S., 2011, Analisi Dimensionale e Modellistica Fisica Principi e Applicazioni alle Scienze Ingegneristiche. Springer & Verlag Italia, Collana UNITEXT Ingegneria, ISBN , X+370 pp. Çengel, Y. A., Cimbala, J. M., Meccanica dei fluidi. McGraw-Hill, ISBN: (also available in english) Ghetti, A., Idraulica. Edizioni Libreria Cortina, Padova, pp xi+566, ISBN Knowledge and understanding: At the end of this course the student should know the main theoretical and applicative aspects of Fluid Mechanics. Moreover, he should gain understanding of the techniques of analysis of the problems in Fluid Mechanics, paying attention to the differences between models and real behavior of the physical processes. Applying knowledge and understanding: The student should be able to describe the physical process by using applied mathematics; to select the parameters and the variables involved in the process; to solve the most common applicative cases checking the results with engineering approach. Making judgments: By the end of the course, the student should be able to evaluate the reliability of the simplified models or the need to adopt advanced models. Prerequisiti Communication skills: The student should be able to clearly present the results of the analysis, in oral or written form, also by means of tables and charts. Differential analysis, Geometry, Rational Mechanics, Physics. Metodi didattici Altre informazioni Lessons with the use of a PC tablet connected to a projector, used as multimedia board. Projection of video educational. Solving numerical exercises. Lectures attendance is highly recommended.

Numerical exercises about the topics listed in the program will be developed. Recommended book: Marchi, E., Rubatta, A., 1981.

5 Tipo testo Modalità di verifica dell'apprendimento Programma esteso The examination is based on a written exam and an oral exam. Admission to the oral exam is subject to passing the written exam. The score is weighted as follows: 50% written test; 50% oral exam. Introduction to vector fields and to differential operators, to tensors. Dimensional analysis. Fluids and fluid behaviour. Definition of fluid as a continuum. Fluid mechanics variables and measurements units. Stresses in a continuum. Density and specific weight. Compressibility. Surface tension. Viscosity. Gas sorption. Vapor pressure of a fluid. Fluid statics. Internal stresses in fluids at rest. Differential analysis of fluid statics. Finite control volume analysis of fluid statics. Pressure variation of incompressible fluids. Hydrostatic force on plane and curved surfaces. Buoyancy. Fluid kinematics. Velocity and acceleration fields. Pathlines, streamlines, streaklines. Continuity equation. Flow regimes. Basic fluid dynamics. Differential and finite control volume analyses of a fluid flow. Euler equation. Gradually varied flow. The Bernoulli equation. Physical and geometrical interpretation. Examples of the use of the Bernoulli equation. Viscous fluids. Extension of the use of the Bernoulli equation to streams. Energy exchanges between fluid and hydraulic machinery. Pumping stations. Flow of viscous fluids. Moody chart. Navier-Stokes equations. Finite control volume analysis.

Definition of fluid as a continuum. Fluid mechanics variables and measurements units. Stresses in a continuum. Density and specific weight. Compressibility. Surface tension. Viscosity. Gas sorption.

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