Scheda Insegnamento: FLUIDODINAMICA DELLE MACCHINE A.A. 2017/2018
  • Corso di Laurea: INGEGNERIA INDUSTRIALE (L-9)
  • Codice: 17912
  • Crediti: 12
  • Anno Off. Formativa: 2017/2018
  • Anno di Corso: 2
  • Erogazione: II semestre
  • Docente:FLAVIA TAURO

Modulo : 1 Cfu(6)

Programma

a) Obiettivi formativi

Il modulo mira a favorire la comprensione dei fondamenti della fisica dei fluidi newtoniani. Esso si propone di:

- Fornire gli strumenti analitici e concettuali necessari ad affrontare problemi ingegneristici legati al fluidi
- Fornire metodi e strumenti per la progettazione in campo fluidodinamico.

b) Risultati di apprendimento attesi

In conformità agli obiettivi contenuti nella scheda SUA-CdS, i risultati di apprendimento attesi sono:

- Conoscenza delle basi fisiche e degli strumenti matematici utili per le applicazioni ingegneristiche fluidodinamiche (descrittori di Dublino 1 e 5); e
- Capacità di utilizzare metodologie per la progettazione di semplici componenti, sistemi, e processi fluidodinamici (descrittori di Dublino 2 e 3).

c) Programma

Le proprietà fisiche dei fluidi: generalità su solidi, liquidi, e gas - ipotesi del continuo - forze di volume e di superficie - termodinamica classica - fenomeno del trasporto - proprietà dei liquidi - viscosità e sforzi - tensione di vapore - tensione superficiale - capillarità

Richiami di algebra tensoriale: vettori e tensori - operazioni tra tensori - operatori di Kronecker e Ricci - proprietà dei tensori - autovalori e autovettori - teoremi di Green e Stokes

Cinematica dei fluidi: tensore gradiente di velocità - derivata materiale - descrizione lagrangiana ed euleriana - traiettorie, linee di corrente, e linee di flusso - classificazione dei moti

Equazioni della meccanica dei fluidi: teorema di Reynolds - conservazione della massa - bilancio della quantità di moto - tensore delle tensioni - tetraedro di Cauchy - bilancio del momento della quantità di moto - equazioni costitutive - equazioni di Navier-Stokes - equazione dell’energia meccanica - primo principio della termodinamica - bilancio dell’energia termica - relazione di Fourier - teorema di Bernoulli (tubo di Pitot, tubo di Venturi) - bilancio dell’entropia

Meccanica dei fluidi avanzata: dinamica della vorticità - soluzioni esatte delle equazioni di Navier-Stokes - strato limite e turbolenza - cenni sulle forze aerodinamiche e i flussi comprimibili

Equazioni della meccanica dei fluidi: formulazione delle equazioni della meccanica dei fluidi per i sistemi idraulici

Idrostatica: distribuzione delle pressioni - spinte – manometri

Testi consigliati

"Meccanica dei Fluidi - principi e applicazioni idrauliche", E. Marchi e A. Rubatta, UTET, Torino 1981.
"Idraulica", D. Citrini e G. Noseda, Casa editrice Ambrosiana, Milano 1987.
"Meccanica dei Fluidi", Y. A. Çengel e J. M. Cimbala, McGraw-Hill, 2011.
Per ulteriori approfondimenti ed esercizi, consultare: http://www.mechydrolab.org/meccanica-dei-fluidi

Propedeuticità

Termodinamica

Frequenza

Facoltativa

Metodologia didattica

Ore lezione: 48

Valutazione del profitto

Prova scritta, prova orale

Descrizione dei metodi di accertamento

L'esame consiste in una prova scritta ed una prova orale. Il superamento della prova scritta costituisce prerequisito per la partecipazione della prova orale. La prova scritta conterrà una serie di domande aperte (da 3 a 6 domande per un tempo compreso da 2 a 3 ore) volte ad accertare la conoscenza teorica da parte dello studente delle teorie presentate a lezione e a valutare la capacità di utilizzare le metodologie apprese per la progettazione di semplici sistemi fluidodinamici. La correttezza metodologica e numerica delle soluzioni ai quesiti concorreranno alla formazione del voto assieme alla chiarezza espositiva della prova, che si intende superata con una valutazione superiore a 18/30. La prova orale è volta a valutare il livello di conoscenza ed approfondimento (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito) degli argomenti trattati durante il corso. La valutazione finale è data dalla media delle valutazioni della prova scritta e della prova orale.

Luogo lezioni

Sede di Ingegneria V Blocco Aula 8

Orario lezioni

L'orario delle lezioni è di norma stabilito 90 gg prima dell'inizio dei corsi. Non appena disponibile, sarà pubblicato sul sito web.

Comunicazioni

Il docente riceve per appuntamento. Si prega di inviare una mail a: flavia.tauro@unitus.it
Per eventuali cambiamenti, si prega di consultare il sito: http://mechydrolab.org/meccanica-dei-fluidi



  • Corso di Laurea: INGEGNERIA INDUSTRIALE (L-9)
  • Codice: 17912
  • Crediti: 12
  • Anno Off. Formativa: 2017/2018
  • Anno di Corso: 2
  • Erogazione: II semestre
  • Docente:ANDREA LUIGI FACCI

Modulo : 2 Cfu(6)

Programma

Generalità sui fluidi: ipotesi del continuo, proprietà termo-fluidodinamiche. Statica dei fluidi. Cinematica dei fluidi: descrizione lagrangiana ed euleriana, traiettorie, linee e tubi di flusso. Dinamica dei fluidi: teorema del trasporto, principi di conservazione massa, quantità di moto e energia; forme differenziali e integrali, flussi inviscidi e equazione di Eulero, flussi viscosi e equazioni di Navier-Stokes. Strato limite. Turbolenza. Forze ?uidodinamiche e similitudini.
Gli effetti dell'elasticità dei fluidi. Il numero di Mach e il moto supersonico.
Gli efflussi nelle turbomacchine. Configurazioni delle turbomacchine. L'efflusso nei condotti statorici. Diagramma e cono di Stodola. L'efflusso nei condotti rotorici: scambio di lavoro tra fluido e palettatura, grado di reazione e forma delle palettature, diagrammi di espansione. Turbomacchine assiali a fluido comprimibile. Stadi ad azione e a reazione. Rendimento di palettatura e condizioni ottimali di funzionamento. Cenni sulle altre perdite e rendimento di stadio. La regolazione nelle turbine a vapore.

Testi consigliati

Dispense del corso
Turbomacchine - Caputo

Propedeuticità

Termodinamica

Frequenza

Facoltativa

Metodologia didattica

Ore lezione: 48

Valutazione del profitto

Prova scritta, prova orale

Descrizione dei metodi di accertamento

Nella valutazione delle prove, per l'attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti (sufficiente, buona, ottima), della capacità di risoluzione di problemi tecnici-numerici (sufficiente, buona, ottima)

Luogo lezioni

Sede Di Ingegneria V blocco Aula 8, Campus Riello, Largo dell'Università

Orario lezioni

L'orario delle lezioni è di norma stabilito 90 gg prima dell'inizio dei corsi. Non appena disponibile, sarà pubblicato sul sito web.

Comunicazioni

Dal Lunedì al Venerdì dalle ore 10 alle ore 17, previa appuntamento.