Gaetano CRISPINO
Insegnamento di IDRAULICA
Corso di laurea in INGEGNERIA CIVILE - EDILE - AMBIENTALE
SSD: ICAR/01
CFU: 12,00
ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 96,00
Periodo di Erogazione: Annualità Singola
Italiano
Lingua di insegnamento | Italiano |
Contenuti | Le proprietà dei fluidi. Le leggi della fisica che governano i fluidi in quiete ed in moto. Individuazione, descrizione e modellazione degli schemi fisici ed ingegneristici propri della idraulica in quiete ed in movimento relativamente a casi semplici delle correnti in condotte, a pelo libero, nei terreni. |
Testi di riferimento | Ghetti IDRAULICA Ed Cortina; Citrini IDRAULICA Ed. Ambrosiana; le slides delle lezioni del corso del precedente anno |
Obiettivi formativi | La conoscenza dei concetti di base della fisica dei fluidi, comprensiva degli strumenti logico matematici che li interpretano. Sapere, per i problemi di base della idraulica, interpretare il fenomeno fisico individuandone la logica e l'idoneo strumento matematico che lo modella, individuare e quantificare le grandezze fluido-dinamiche che caratterizzano il sistema mediante l'applicazione del modello matematico. Essere capaci di individuare, e quantificare laddove necessario e possibile, gli elementi risultanti dalla analisi del problema idraulico e sapere rappresentarli. |
Prerequisiti | Tutte le conoscenze e competenze previste nell'ambito dei corsi della scuola superiore relativi alla matematica, fisica e chimica. Le ulteriori conoscenze, approfondimenti e competenze acquisite nell'ambito degli insegnamenti propedeutici: Analisi 1; Fisica 1; Geometria. |
Metodologie didattiche | Lezioni frontali, con impiego di slides, alternate ad esercitazioni, con risoluzione di problemi esemplificativi. L'insegnamento prevede i seguenti moduli: |
Metodi di valutazione | L'esame, o verifica dell'apprendimento, è composto da una propedeutica prova scritta ed una successiva prova orale. La prova scritta prevede un test a risposta multipla ed un esercizio. Accede all'orale chi ha conseguito la sufficienza, 18/30, allo scritto. È interdetto l'uso di prontuari, testi, materiali didattici durante la prova scritta. La prova orale prevede la esposizione di alcuni argomenti trattati nell'ambito dell'insegnamento. Il punteggio finale dell'esame porta in conto l'esito della prova scritta e della prova orale |
Altre informazioni | L'insegnamento è progettato e svolto prevedendo una frequenza costante ed attiva degli studenti. La frequenza dell'insegnamento non è obbligatoria. Sono messe a disposizione degli studenti le slides del corso dell'anno precedente |
Programma del corso | Proprietà dei fluidi, lo stato tensionale interno ed i concetti di pressione, sforzo tangenziale, fluidi perfetti e non. L'idrostatica dei fluidi omogenei e stratificati. Legge di Stevin, equazione globale dell’idrostatica e loro applicazioni. Distribuzione della pressione all'interno di un fluido omogeneo e stratificato e calcolo della spinta che esso esercita sulle pareti piane o curve. Cinematica dei fluidi secondo l'approccio Lagrangiano ed Euleriano. L'equazione di Bernoulli ed i suoi corollari, l'equazione globale della dinamica: concetti e perdite di carico concentrate e distribuite e loro applicazioni nel campo del moto dei fluidi. |
English
Teaching language | Italian |
Contents | Fluid properties. Basic laws of Physics governing fluids in static or dynamic conditions. Description of main engineering and physical models for flow statics and dynamics with reference to the basic case studies with free-surface flows, pressurized flows and flows through soils. |
Textbook and course materials | Ghetti IDRAULICA Ed Cortina; Citrini IDRAULICA Ed. Ambrosiana; slides related to the course of Hydraulics released in the previous academic year |
Course objectives | Acquisition of the key concepts of the fluid physics, including the logical and mathematical tools used for their description. Capability to interpret the physical phenomena on the basis of the main hydraulics problems through the recognition of the idoneous mathematical and logical instruments. Definition and quantification of the most relevant fluid-dynamics properties. Ability to individuate, represent and quantify, if possible, the resulting features derived from the analysis of the basic hydraulic problems. |
Prerequisites | Basic knowledge in the disciplines of Maths, Physics and Chemistry faced during the high School are requested. The competences acquired during all the propaedeutic bachelor’s degree courses (Analisi 1, Fisica 1, Geometria) are also demanded. |
Teaching methods | Classroom lessons, with the aid of slides and exercises explaining the solution of the basic hydraulics problems. In particular, the course structure consists in the following sections: |
Evaluation methods | The final exam consists in one propaedeutic written exam followed by an oral exam. In particular, the written exam consists of one test based on questions with multiple choices and of one exercise. Students who will obtain a final mark of at least 18 out 30 to the test will be allowed to take the oral exam. The utilization of handbooks and other didactic material during the written exam is strictly forbidden. During the oral exam the students are required to discuss specific topics which have been faced during the course. The final mark is quantified according to the results of both the written and the oral tests. |
Other information | The teaching course is organized for students with an active and constant presence in the classroom. However, the attendance to the lessons is not mandatory. The slides related to the course of Hydraulics released in the previous academic year are also available. |
Course Syllabus | Fluid properties, internal stress developed in the flow body and pressure concept, Shear stress distribution, perfect and not-perfect fluids. Hydrostatics of homogeneous and stratified flows. Statics of liquids – Stevin's law and Hydrostatics equations with their practical applications. Pressure distribution over the flow body of a homogenous and stratified flow, calculation of the pressure force exerted on plane and curved surface walls. Fluid kinematics based on both Lagrangian and Eulerian approaches. Bernoulli equation and its appendixes, flow dynamics equation, definition and computation of local and distributed energy head losses also with reference to basic case studies. |