Modulo di Idraulica II. Presentazione del Corso

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1 Modulo di Idraulica II Presentazione del Corso

2 Info Insegnamento: Modulo di Idraulica II (Corso integrato di Idraulica Marittima e Idraulica II) Docente titolare: Maria Grazia Badas Qualifica: Ricercatore Orario di ricevimento: Venerdì o per appuntamento Sito web docente: [email protected] Telefono:

3 Organizzazione della didattica: 60 ore, di cui 46 ore di lezione e 14 ore di esercitazione Metodi di valutazione: Prova orale + esercitazioni Testi di riferimento: Info E. Marchi, A. Rubatta: Meccanica dei fluidi. Principi e applicazioni. UTET D. Citrini, G. Noseda: Idraulica. CEA, Milano. S. Mambretti: Fenomeni di moto vario nelle correnti in pressione. Aracne, Roma Propedeuticità: Analisi Matematica, Geometria, Idraulica, Informatica.

4 Una breve digressione Idraulica II (e tanti altri esami) Troppa teoria?? Fluidodinamica, turbolenza, strato limite Servono davvero ad un ingegnere civile?? O bastano solo le formule pratiche per una buona progettazione?

5 Una breve digressione: Scia di vortici di Von Karman

6 Una breve digressione: Tacoma bridge (1940)

7 Una breve digressione: Ferrybridge C (1965 UK)

8 Una breve digressione: Ferrybridge C (1965 UK)

9 Contenuto schematico del corso 0) Brevi richiami di programmazione 1) Equazioni delle correnti nel moto vario 2) Problemi di moto vario nelle correnti in pressione 3) Correnti a pelo libero (in moto permanente e in moto vario) 4) Moti di filtrazione

10 0) Brevi richiami di programmazione Parte applicativa del corso: esercitazioni numeriche (Matlab) Finalità: esempi applicativi, laboratorio numerico Suggerimento: provare a scrivere semplici algoritmi (esercitazione 0 e se necessario altri esercizi prima di svolgere le esercitazioni) Esercitazioni numeriche: svolgimento in gruppo(?!), relazione sintetica, oggetto di discussione all'esame (responsabilità individuale!)

11 1) Equazioni delle correnti nel moto vario Necessario avere ben presenti i concetti dell Idraulica!

12 2) Problemi di moto vario nelle correnti in pressione (colpo d'ariete) Ambiti applicativi: - impianti di sollevamento - impianti idroelettrici - tutti gli impianti idraulici

13 2) Problemi di moto vario nelle correnti in pressione (colpo d'ariete) Possibili conseguenze: - rotture - erosione cavitativa - e non solo!!

14 2) Il caso dell impianto idroelettrico di Sayano-Shushenskaya Il maggior impianto idroelettrici russo, il sesto al mondo per potenza media prodotta (capacità 6400MW) 10 turbine Francis

15 Prima dell incidente

16 17 Agosto 2009: l incidente Unità 2 uscita dalla sede e sollevata per circa 3 m, ancora in rotazione!! (Peso dell unità: 2960 tonn, peso del rotore: 995 t); Sala macchine inondata Chiusura manuale otturatori turbine (25 min!!)

17 Dopo l incidente Conseguenze: 75 morti!! Possibili cause: Colpo d ariete!!

18 2) Problemi di moto vario nelle correnti in pressione (colpo d'ariete) Necessari sistemi di attenuazione effetti del colpo d'ariete!! d'aria, etc Esempio: Casse d aria

19 2) Problemi di moto vario nelle correnti in pressione (colpo d'ariete) Valvole di sicurezza

20 3) Correnti a pelo libero (in moto permanente e in moto vario) Canali con portata variabile lungo il percorso (tracciamento dei profili di corrente) Es: Canali di derivazione, sfioratore laterale, grondaie

21 3) Correnti a pelo libero (in moto permanente e in moto vario) Onde a fronte ripido

22 3) Correnti a pelo libero (in moto permanente e in moto vario) Propagazione di onde di piena Hec-Ras modulo moto vario

23 4) Moti di filtrazione Flusso in mezzi saturi Legge Darcy Equazione Laplace e metodi numerici Reticolo di filtrazione Pozzi

24 Esercitazioni numeriche e seminari Esercitazioni numeriche su tutti gli argomenti del corso Seminario su impianti di sollevamento Seminario su CFD (Computational Fluid Dynamics)?