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MECCANICA DEI FLUIDI

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I quiz verteranno sui seguenti argomenti:

Definizioni e proprietà fisiche dei fluidi. I fluidi come sistema continuo. Sforzi e tensore degli sforzi. Grandezze della meccanica dei fluidi ed unità di misura. Densità, peso specifico, comprimibilità, tensione superficiale, tensione di vapore, viscosità. Equazioni di stato Statica dei fluidi. Equazione dell'equilibrio di un fluido in quiete in forma indefinita e globale. Statica dei fluidi pesanti incomprimibili. Misuratori di pressione. Spinta su superfici piane e gobbe. Formula di Mariotte. Statica dei fluidi pesanti comprimibili. Equilibrio relativo. Cinematica dei fluidi. Velocità ed accelerazione. Traiettorie, linee di flusso e linee di emissione. Tensore dei gradienti di velocità. Tensore delle velocità di deformazione e delle velocità di rotazione. Vorticità. Equazione di continuità in forma indefinita e globale. Dinamica dei fluidi ideali. Equazione indefinita del movimento. Teorema di Bernoulli: applicazioni ed estensioni. Potenza di una corrente. Scambio di energia fra una corrente e una macchina. Equazione globale dell'equilibrio dinamico. Spinte su pareti piane e curve, ferme o in moto. Turbine ad azione e a reazione. Pompe: installazione, potenza e curve caratteristiche. Eliche. Reazione d'efflusso, propulsione a getto Moti irrotazionali di fluidi incomprimibili. Vorticità. Circolazione. Teorema di Bernoulli per fluidi in moto a potenziale. Potenziale di velocità. Equazione di Laplace. Funzione corrente. Equazioni differenziali di Cauchy-Riemann. Moti piani e loro sovrapposizione. Analisi di casi rilevanti. Reticolo idrodinamico intorno ad un cilindro che si muove in un fluido in assenza o in presenza di vorticità (moti traslocircolatori). Teorema di Kutta-Joukowsky: portanza. Dinamica dei fluidi viscosi. Equazione indefinita del moto per fluidi viscosi. Equazione costitutiva dei fluidi stokesiani a viscosità lineare. Equazione di Navier-Stokes. Moto in condotti cilindrici. Moto piano uniforme fra pareti piane e parallele. Moti piani alla Couette. Equazione globale dell'equilibrio dinamico per fluidi viscosi. Azione di trascinamento di una corrente. Sforzi tangenziali viscosi. Analisi dimensionale. Similitudine e modelli. Grandezze. Criterio di omogeneità. Teorema pi greco. Principali numeri indice della meccanica dei fluidi. Similitudine e modelli. Turbolenza. Origine della turbolenza. Sforzi ed equazione di Reynolds. Equazione globale dell'equilibrio dinamico per fluidi reali in moto turbolento. Distribuzione della velocità in condotti con pareti idraulicamente lisce o scabre. Strato limite. Strato limite laminare e turbolento. Separazione dello strato limite, scie. Controllo del distacco dello strato limite. Strato limite e resistenze al moto su una piastra piana in movimento. Resistenze al moto di corpi in movimento in un fluido. Campo di moto e resistenze nel caso di un cilindro che si muove in un fluido reale. Resistenza e portanza nei profili alari. Correnti in pressione. Moto uniforme e permanente. Leggi di resistenza: moto laminare, moto turbolento in condotti con parete idraulicamente liscia o scabra; formule di Blasius, di Prandtl-Karman e di Nikuradse. Tubazioni commerciali, formula di Colebrook. Diagramma di Moody. Formule pratiche per moti assolutamente turbolenti. Perdite di carico localizzate. Verifica e calcolo di una condotta. Condotta sfiorante liberamente nell'atmosfera. Condotte con profili particolari. Sifone. Condotte con distribuzione lungo il percorso. Verifica dei sistemi di condotte. Calcolo dei sistemi di condotte. Criteri di economia. Sistema di condotte a gravità. Nodi di condotte. Metodo del Marzolo. Impianti con sollevamento meccanico. Moto vario nelle correnti in pressione. Moto vario di un liquido elastico in un condotto deformabile (colpo d'ariete). Onde di perturbazione. Celerità delle perturbazioni. Condizioni idrodinamiche a seguito di una chiusura istantanea in una condotta a gravità o con sollevamento meccanico. Condizioni idrodinamiche all'otturatore a seguito di manovre brusche o lente con variazione lineare della velocità. Formula di Michaud. Correnti a pelo libero. Caratteristiche energetiche in una sezione di una corrente a pelo libero. Stato critico. Correnti lente e veloci. Moto uniforme. Verifica e progetto di canali in condizioni di moto uniforme. Foronomia. Luci a battente. Luci a stramazzo in parete sottile.



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