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    Umberto Mario GOLIA

    Insegnamento di Complementi di Idraulica

    Corso di laurea magistrale in INGEGNERIA CIVILE

    SSD: ICAR/01

    CFU: 9,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 72,00

    Periodo di Erogazione: Primo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    I modelli matematici per schemi complessi dell'idraulica dei fluidi in condizioni di moto permantente e moto vario: loro deduzione ed applicazione a caso reali.

    Testi di riferimento

    Montuori Complementi di Idraulica, Appunti del corso

    Obiettivi formativi

    Sapere descrivere, caratterizzare, individuare le grandezze caratteristiche, modellare numericamente schemi semplici e complessi della fluidodinamica in condizione di moto permanente e moto vario, di moto in pressione e di moto a superficie libera
    A tale scopo si integrano le nozioni concernenti l'idraulica e la meccanica dei fluidi acquisite durante gli studi precedenti relativamente al moto dei fluidi in condizioni di moto uniforme, moto permanente, moto vario nelle correnti in pressione e nelle correnti a pelo libero.
    I modelli matematici, sia quelli acquisiti nei precedenti studi che quelli forniti in questo corso, vengono applicati a casi concreti di rilevante interesse per fare acquisire, agli allievi, la necessaria dimestichezza sia nell'ambito teorico che nell'ambito qualitativo.

    Prerequisiti

    Conoscenza e padronanza delle nozioni di base della Idraulica e quindi possedere le relative conoscenze e competenze dei modelli numerici interpretativi della idrostatica e delle correnti in pressione ed a pelo libero

    Metodologie didattiche

    Lezioni frontali, con impiego di slides, alternate ad esercitazioni, con risoluzione di problemi esemplificativi. Le esercitazioni sono condotte con l'approntamento di un programma di calcolo mediante un foglio elettronico.

    Metodi di valutazione

    Esame orale con presentazione del quaderno con gli esercizi svolti

    Altre informazioni

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    Programma del corso

    Ripresa di alcune delle nozioni di idraulica. Profili di corrente a portata costante in presenza di singolarità: cambio di sezione; cambio di pendenza; cambio delle caratteristiche delle pareti. I profili di corrente in alvei in contropendenza.
    L'equazione del moto in presenza di una portata variabile: canali di gronda e sfioratori laterali. Bacini di dissipazione a risalto: progetto e verifica. Moto vario nelle correnti a superficie libera. Applicazione del metodo delle linee caratteristiche. Soluzione di Ritter per il dam-break. Modelli semplificati per l’analisi della propagazione di onde di piena: modello dell’onda cinematica e modello parabolico.
    Moto vario nelle correnti in pressione nell'ipotesi di colonna rigida. Deduzione delle equazioni. Applicazione agli impianti idroelettrici e di sollevamento (casse d'aria). Moto vario nelle correnti in pressioni in condizioni elastiche. Soluzione con il metodo delle linee caratteristiche in assenza ed in presenza di resistenze. Metodo di Bergeron.

    English

    Teaching language

    ITALIAN

    Contents

    Mathematical models for complex schemes of hydraulics under conditions of steady and unsteady state: their deduction and application to real cases.

    Textbook and course materials

    Montuori Complementi di Idraulica, Notes of the course and the slides of the lessons of the course of the previous year.

    Course objectives

    Knowing how to describe, characterize, identify the characteristic quantities, model numerically for simple and complex schemes of fluid dynamics in a condition of steady and unsteady state for currents under pressure and free surface.To this end, the concepts concerning the hydraulics and mechanics of fluids acquired during previous studies, are integrated with respect to the motion of fluids in conditions of uniform motion, permanent motion, various motion in pressure currents and free-flowing currents.
    Mathematical models, both those acquired in previous studies and those provided in this course, are applied to concrete cases of considerable interest to make students acquire the necessary familiarity both in the theoretical and in the qualitative field.

    Prerequisites

    Good knowledge of the basic notions of Hydraulics and, therefore, possess the knowledge and skills about the numerical interpretative models relative to the hydrostatics and relative to the pressure currents and free surface currents

    Teaching methods

    Frontal lectures, with the use of slides, alternated with exercises, with resolution of exemplary problems. The exercises are conducted with the development of a calculation program using a spreadsheet

    Evaluation methods

    Oral exam with presentation of one's own exercise book

    Other information

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    Course Syllabus

    Resumption of some of the notions of hydraulic. Constant flow current profiles in the presence of singularity: section change; change of slope; change of the characteristics of the walls. The current profiles in channels whith negativ slope.
    The equation of motion in the presence of a variable flow rate: gutter channels and lateral outflow by side weirs. Dissipation energy basins: design and verification. Unsteady motion in free-surface currents. Application of the characteristic lines method. Ritter solution for dam-break. The wave in a river: a kinematic wave model and a parabolic model.
    Unsteady flow in pressure currents by the rigid column hypothesis. Deduction of equations. Application to hydroelectric and pumping installations. Unsteady flow in pressure currents by the elastic hypothesis. Solution with the method of characteristic lines in the absence and in the presence of resistances. Bergeron's method.

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