IDRAULICA II (1 e 2 modulo) Docente: Prof.ssa Claudia Adduce Ricevimento: mercoledì 15:30-16:30 presso il Dipartimento di Scienze dell Ingegneria Civile stanza 1.8 Testi di riferimento: - MR: E.Marchi e A. Rubatta, Meccanica dei fluidi (principi e applicazioni idrauliche), UTET - CN: D. Citrini e G. Noseda, Idraulica, Casa Editrice Ambrosiana - SH: J.J. Sharp, Hydraulic Modelling, Butterworths - LP: S. Longo & M. Petti, Misure e controlli idraulici, Mc Graw-Hill - PD: G. Pulci Doria, Metodologie moderne di misure idrauliche e idrodinamiche, Cuen Sito del docente: http://host.uniroma3.it/docenti/adduce/ Links utili: http://www.iahrmedialibrary.net PROGRAMMA SINTETICO DEL CORSO IDRAULICA II (1 modulo) Moto vario correnti in pressione - Sistema di equazioni differenziali per lo studio del moto vario elastico; Colpo d ariete; Equazioni concatenate di Allievi; Sistema di equazioni del moto vario d insieme; Oscillazioni in un tubo ad U; Oscillazioni nei pozzi piezometrici; Casse d aria. MR: 16.1; 16.2; 16.6; 16.7; 16.8; 16.9; 16.10; 16.11; 16.12; CN: 9.1; 9.2; 9.3.2; 5.6; 9.4.1 (fino a pag. 336); 9.4.2 (fino a pag. 344); 9.4.3 (fino a pag. 352) Moto permanente correnti a superficie libera - Equazione dei profili di rigurgito; risalto idraulico; tracciamento di profili di rigurgito; moto permanente localizzato dovuto a soglie di fondo o pile di ponti. MR: 18.1; 18.3; 18.4; 18.5; 18.10; 18.11; 18.12; 18.13; 18.19 CN: 10.1; 10.6; 10.7; 10.8 (fino a pag.415); 10.9 Moto vario correnti a superficie libera - Equazioni di De Saint Venant; Le onde di piena; il modello cinematico; il modello parabolico. MR: 19.1; 19.2; 19.7; 19.8; 19.9 Teoria dei modelli - Teorema di Buckingham; Similitudine geometrica, cinematica e dinamica; Numeri di Froude e Reynolds; Scale delle lunghezze, velocità, portate e tempi; Scale distorte SH: 2 (pag 11-22); 3 (pag. 29-39); 5 (pag. 57-62)
PROGRAMMA SINTETICO DEL CORSO IDRAULICA II (2 modulo) Elementi di teoria degli errori - Classificazione degli errori; distribuzione Gaussiana degli errori accidentali; errore assoluto e relativo; propagazione degli errori. LP: 1.3; 1.3.1; 1.3.2; 1.3.3; 1.3.4 (pag. 9-20) Strumenti di misura - Misure di livello: misuratori a punta idrometrica, aste idrometriche, misuratori capacitivi e acustici. LP: 3.1.3; 3.1.4 (95-99); PD: Cap 5 (pag. 245-258); Cap 6 (259-261; e 264-268) - Misure di pressione: piezometro; manometro semplice, differenziale, inclinato, a rami multipli e Bourdon; sonde resistive, capacitive e piezoelettriche. LP: 3.2.1 (124-128);3.2.4 (131-133); PD: Cap 7 (270-286); - Misure di velocità: tubo di Pitot, mulinello idraulico, anemometro a filo e film caldo, anemometro laser Doppler, visualizzazioni, Particle Tracking Velocimetry, Particle Image Velocimetry. LP: 4.1(157-160); 4.2 e 4.2.1 (164-166); PD: Cap. 8 (287-292); Cap 9 (295-300 e (304-311); Cap. 10 (315-324); - Misure di portata volumetrica: misuratori meccanici, venturimetri e canali Venturi, misuratori magnetici e ad ultrasuoni LP: 5.4; 5.4.1; 5.4.2 (195-196); 6.1; 6.1.1 (232-235) PD: Cap 11 (367-368 e 374-382); Cap 12 (383-385 e 389-398)
PROGRAMMA DETTAGLIATO DEL CORSO LEZIONE 1 6/10/2008 - Richiami regimi di moto e correnti in pressione in moto uniforme e permanente - Introduzione moto vario (elastico e d insieme) correnti in pressione - Fenomenologia del moto vario elastico per il sistema condotta-serbatoio - Decomposizione delle grandezze turbolente nel moto vario - Definizione di celerità di una perturbazione MR: 16.2; 16.6 CN: 9.1; 9.2; 9.3.2 LEZIONE 2 7/10/2008 - Equazione di continuità per le correnti - Moto vario elastico: equazione di conservazione della massa - Moto vario elastico: equazione di bilancio della quantità di moto - Sistema semplificato di equazioni differenziali per il moto vario elastico MR: 16.1; 16.7; 16.8 LEZIONE 3 13/10/2008 - Sistema semplificato delle equazioni di moto vario elastico (Equazioni di D Alambert) - Soluzioni del sistema e calcolo delle celerità delle perturbazioni - Condizioni al contorno, durata di fase - Manovra di chiusura rapida e lenta - Variazione lineare della velocità e legge di chiusura lineare dell otturatore MR: 16.9; 16.10; 16.1 LEZIONE 4 14/10/2008 - Equazioni concatenate di Allievi - Introduzione al moto vario d insieme nelle correnti in pressione - Sistema di equazioni per il moto vario d insieme - Applicazione numerica delle equazioni concatenate di Allievi e del metodo alle caratteristiche - Filmato: colpo d ariete MR: 16.12 CN: 5.6 LEZIONE 5 20/10/2008 - Oscillazioni in un tubo ad U - Introduzione alle oscillazioni nei pozzi piezometrici CN: 9.4.1 (fino a pag. 336) LEZIONE 6 21/10/2008 - Oscillazioni nei pozzi piezometrici - Casse d aria CN:9.4.2 (fino a pag. 344); 9.4.3 (fino a pag. 352)
LEZIONE 7 27/10/2008 - Richiami correnti a superficie libera moto uniforme - Introduzione al moto vario per le correnti a superficie libera lineari - Equazione di bilancio della quantità di moto per correnti a superficie libera in moto vario (equazione di De Saint Venant) - Equazione di continuità per correnti a superficie libera in moto vario MR: 18.1; 19.1; 19.2 CN: 10.1 LEZIONE 8 3/11/2008 - Celerità di una perturbazione per correnti a superficie libera - Esercitazione sulle correnti a superficie libera moto uniforme - Introduzione moto permanente lineare per correnti a superficie libera: equazione di bilancio della quantità di moto (equazione dei profili di rigurgito) e continuità LEZIONE 9 3/11/2008 - Correnti a superficie libera in moto permanente: equazione dei profili di rigurgito - Tracciamento dei profili di rigurgito per alvei a debole pendenza - Tracciamento dei profili di rigurgito per alvei a forte pendenza - Tracciamento dei profili di rigurgito per alvei a pendenza critica - Tracciamento dei profili di rigurgito per alvei a pendenza nulla - Tracciamento dei profili di rigurgito per alvei acclivi. - Introduzione al risalto idraulico - Filmati risalto idraulico MR: 18.3; 18.4; 18.5 CN: 10.6 LEZIONE 10 4/11/2008 - Correnti a superficie libera in moto permanente: il risalto idraulico - Esercitazione sul risalto idraulico MR: 18.10; 18.11; 18.12; 18.13 CN: 10.7 LEZIONE 11 10/11/2008 - Applicazione 1a: cambiamento di pendenza - Applicazione 1b: cambiamento di pendenza - Applicazione 2a: passaggio attraverso una paratoia in alveo a debole pendenza - Applicazione 2b: passaggio attraverso una paratoia in alveo a forte pendenza CN: 10.8 (fino a pag.415); LEZIONE 12 10/11/2008 - Moto permanente localizzato - Applicazione 3: passaggio su una soglia di piccola altezza - Applicazione 4a: passaggio su una soglia di grande altezza in alveo a debole pendenza - Applicazione 4b: passaggio su una soglia di grande altezza in alveo a forte pendenza
- Applicazione 5: passaggio attraverso pile di ponte (5a piccola variazione di sezione; 5b grande variazione di sezione in alveo a debole pendenza; 5c grande variazione di sezione in alveo a forte pendenza) - Applicazione 6: deflusso da stramazzo laterale - Esercitazione: corrente che investe una soglia MR: 18.19 CN: 10.9 LEZIONE 13 11/11/2008 - Le onde di piena - Il modello cinematico - Il modello parabolico MR: 19.7; 19.8; 19.9 LEZIONE 14 17/11/2008 - Introduzione all analisi dimensionale - Dimensioni fondamentali - Teorema di Bukingam (o teorema Π) - Applicazione del teorema di Bukingam SH 2 LEZIONE 15 17/11/2008 - Applicazione del teorema di Bukingam - Teoria della similitudine (geometrica, cinematica e dinamica) - Numeri adimensionali (Froude, Reynolds, Eulero) SH 3 LEZIONE 16 18/11/2008 ULTIMA LEZIONE DEL 1 MODULO - Scale delle lunghezze, velocità, portate e tempi in similitudine di Froude e Reynolds - Scale distorte - Applicazione della teoria della similitudine: modellazione di una barca SH 5 LEZIONE 17 24/11/2008 PRIMA LEZIONE DEL 2 MODULO - Introduzione alla teoria degli errori - Classificazione degli errori - Distribuzione Gaussiana degli errori accidentali - Errore assoluto e relativo LP: 1.3; 1.3.1; 1.3.2; 1.3.3 LEZIONE 18 24/11/2008 - Propagazione degli errori - Introduzione agli strumenti di misura (meccanici ed elettronici) - Caratteristiche degli strumenti di misura - Misure di livello (punta e asta idrometrica, misuratori acustici e capacitivi) LP: 1.3.4; 3.1.3; 3.1.4
PD: Cap 5 (pag. 245-258) LEZIONE 19 25/11/2008 - Misure di pressione (piezometro, manometro semplice e differenziale, inclinato, a rami multipli e Bourdon; sonde resistive, capacitive e piezoelettriche) LP: 3.2.1 (124-128);3.2.4 (131-133). PD: Cap 7 (270-286). LEZIONE 20 01/12/2008 - Misure di velocità (tubo di Pitot e mulinello idraulico) - Anemometro a filo e film caldo (funzionamento a corrente costante e a temperatura costante) LP: 4.1(157-160); 4.2 e 4.2.1 (164-166). PD: Cap. 8 (287-292); Cap 9 (295-300 e (304-311). LEZIONE 21 01/12/2008 - Anemometro Laser Doppler - Velocimetria ad ultrasuoni (UVP e ADV) PD: Cap. 10 (315-324) LEZIONE 22 02/12/2008 - Misuratori di portata volumetrica (misuratori meccanici, venturimetri e canali Venturi, misuratori magnetici e ad ultrasuoni) LP: 5.4; 5.4.1; 5.4.2 (195-196); 6.1; 6.1.1 (232-235) PD: Cap 11 (367-368 e 374-382); Cap 12 (383-385 e 389-398) LEZIONE 23 09/12/2008 - Misure di velocità mediante analisi di immagini: visualizzazioni, Particle Tracking Velocimetry, Particle Image Velocimetry. LEZIONE 24 15/12/2009 - Introduzione alla visita di laboratorio - Visita di laboratorio