Italiano

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.

Ghetti IDRAULICA Ed Cortina; Citrini IDRAULICA Ed. Ambrosiana; le slides delle lezioni del corso del precedente anno

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.

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.

Lezioni frontali, con impiego di slides, alternate ad esercitazioni, con risoluzione di problemi esemplificativi. L'insegnamento prevede i seguenti moduli:
richiami di nozioni e concetti pregressi. Caratteristiche generali dei fluidi
Idrostatica
Il moto dei fludi
Le correnti in pressione
Le correnti a pelo libero
I moti di filtrazione

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

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

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.
Il concetto di corrente ed il concetto di portata. La condizione di moto uniforme e le equazioni che lo reggono, per fluidi newtoniani. Progetto di una condotta e verifica di schemi idraulici di reti di condotte a maglie aperte per correnti in pressione anche con l'impiego di impianti di pompaggio. Le correnti a pelo libero con loro proprietà; le scale di deflusso in condizione di moto uniforme e di stato critico; l'equazione dei profili di corrente e sua applicazione a semplici casi.
L'efflusso da una luce a battente o a stramazzo: la loro classificazione; le caratteristiche del moto; la relativa formula dell'efflusso; esempi di sua applicazione.
Il moto delle acque filtranti: la legge di Darcy e sua applicazione a semplici casi di emungimento da pozzi

Italian

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.

Ghetti IDRAULICA Ed Cortina; Citrini IDRAULICA Ed. Ambrosiana; slides related to the course of Hydraulics released in the previous academic year

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.

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.

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:
basics of Physics, Maths and Chemistry and general characteristics of fluids.
hydrostatics
fluid dynamics
pressurized flows
free-surface flows
filtration theory

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.

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.

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.
Uniform flow concept and equations for Newtonian fluids. Hydraulic design and validation of pressurized flow conduits and open-looped pipe networks, even with the presence of pumping station. Free-surface flows equations and properties; uniform and critical flow stage-discharge relation; equation to compute the free-surface flow profiles and its application for basic case studies.
Flow over bottom outlets and overfalls: classification; flow characteristics; flow formula; resolution of practical design and validation problems.
Filtration theory; Darcy law and its application to basic case studies including pumping wells.