Meccanica dei Fluidi

presentazione di applicazioni numeriche: calcolo delle condizioni di un flusso di Fanno allo sbocco, calcolo del rendimento di una turbina eolica

Flusso di Fanno

Moti non isoentropici. Flusso di Rayleigh

Moto isoentropico in un ugello convergente-divergente (ugello di De Laval), cenni sulle onde d'urto

Esempi applicativi sugli ugelli di De Laval

Moto isoentropico di un gas perfetto. Stato critico e rapporti critici. Ugello convergente, calcolo della portata.

Celerità di propagazione delle perturbazioni (velocità del suono) in un gas perfetto. Legge delle aree.

introduzione alla gasdinamica, numero di Mach, grandezze di ristagno

moti isoentropici, equazione di conservazione dell'energia, applicazione

Spinta su corpi immersi, drag e lift, coefficienti di drag e di lift, valutazione del coefficiente di drag

Valutazione del coefficiente di lift, cenni sulle prove su modello.

Equazioni di Navier-Stokes

Soluzioni esatte delle equazioni di NS, moto alla Couette, RANS, cenni sull'integrazione numerica

equazioni di Navier-Stokes

soluzioni esatte delle equazioni di NS, moto alla Couette, RANS, cenni sull'integrazione numerica

Regimi di moto, moto laminare e moto turbolento, media di Reynolds e velocità media locale, sforzi di Reynolds.

Resistenze al moto in moto uniforme turbolento.

Teorema di Bernoulli per i fluidi reali. Perdite di carico localizzate. Perdite di carico continue. Sforzi tangenziali in una corrente.

Legge di Poiseuille. Introduzione al calcolo idraulico di una condotta. Evidenza sperimentale dell'esistenza di differenti regimi di moto.

Applicazione: spinta idrodinamica, scambio di potenza fra una corrente e una macchina.

Equazione di conservazione della quantità di moto (equazione globale dell'idrodinamica). Coefficiente di ragguaglio della quantità di moto.

Equazione di conservazione dell'energia. Conservazione dell'energia per le correnti e Teorema di Bernoulli esteso alle correnti.

Applicazione: venturimetro per condotte

Teorema di Bernoulli, carico idraulico totale, interpretazione geometrica ed energetica, linea dei carichi idraulici totali, linea piezometrica. Distribuzione della pressione nelle sezioni idriche. Applicazione: tubo di Pitot. Estensione del teorema di Bernoulli ai fluidi comprimibili, altezza entalpica. Applicazione: espansione isoterma di un gas ideale.

Teorema di Bernoulli, carico idraulico totale, interpretazione geometrica ed energetica, linea dei carichi idraulici totali, linea piezometrica. Distribuzione della pressione nelle sezioni idriche. Applicazione: tubo di Pitot. Estensione del teorema di Bernoulli ai fluidi comprimibili, altezza entalpica. Applicazione: espansione isoterma di un gas ideale.

Velocità di deformazione di un elementino di fluido. Vorticità, moti irrotazionali. Il teorema del trasporto di Reynolds e le equazioni di bilancio in forma integrale.

Equazione di conservazione della massa. Moti Q1D. Portata. Equazione di conservazione della massa per le correnti.

Cinematica dei fluidi. Punti di vista lagrangiano ed euleriano. Derivata sostanziale e derivata locale. Linee di flusso, traiettorie e linee di fumo.

spinta idrostatica su pareti curve, equazione indefinita dell'idrostatica

equilibrio relativo, modelli di atmosfera.

Spinta idrostatica. Calcolo della spinta idrostatica su una parete piana. Centro di spinta e calcolo della posizione del centro di spinta.

Pressione relativa. Piezometri e Manometri a liquido. Piano dei carichi idrostatici. Introduzione al calcolo delle spinte idrostatiche. Calcolo della spinta idrostatica su una parete piana verticale.

Idrostatica. Stato tensionale idrostatico e definizione di pressione. Distribuzione della pressione in un fluido nel campo gravitazionale. Fluidi incomprimibili e legge di Stevin.

Introduzione al corso (concetti fondamentali, regimi di moto, classificazione dei moti, condizione di aderenza, ...)

Proprietà dei fluidi (densità, comprimibilità, coefficiente di dilatazione cubica, viscosità, fluido incomprimibile, fluido perfetto)

Applicazione numerica sulle proprietà dei fluidi