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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2019/2020
Scuola Scuola di Architettura Urbanistica Ingegneria delle Costruzioni
Insegnamento 051310 - IDRAULICA APPLICATA
Docente Porta Giovanni Michele
Cfu 6.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Nome Sezione Insegnamento
Arc - Urb - Cost (1 liv.)(ord. 270) - MI (497) INGEGNERIA EDILE E DELLE COSTRUZIONIIE1AZZZZ051310 - IDRAULICA APPLICATA

Obiettivi dell'insegnamento

Il corso di Idraulica Applicata ha lo scopo di fornire agli studenti:

  • basi e gli strumenti critici fondamentali per lo studio dell’Idraulica.
  • strumenti quantitativi per la caratterizzazione di sistemi idraulici

Viene considerata in particolare la caratterizzazione del moto di fluidi viscosi in condotte in pressione, distribuzioni di pressione in fluidi in moto o in quiete e analisi di flussi a superficie libera. Ciò consentirà di sviluppare alcune progettazioni semplici, riguardanti sistemi di condotte in pressione e semplici problemi di flusso a superficie libera, che sono di interesse nel campo dell'ingegnera edile e delle costruzioni.


Risultati di apprendimento attesi

Conoscenza e comprensione

A seguito del superamento dell’esame, lo studente:

  • conosce i principi, le grandezze, e le teorie fondamentali dell’idraulica
  • apprende le modalità di indagine e analisi quantitativa dei sistemi che coinvolgono fluidi fermi e in movimento
  • comprende il funzionamento fluidodinamico di un sistema di condotte in pressione

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

A seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di:

  • calcolare la spinte esercitata da un sistema di fluidi in quiete su superfici solide
  • caratterizzare il funzionamento di impianti idraulici attraverso parametri caratteristici e condizioni di funzionamento
  • impostare e analizzare semplici problemi di flusso in canali a superficie libera

Argomenti trattati

Il corso si articola nelle seguenti parti:

  • Introduzione al corso: Ambiti dell’idraulica e utilizzazioni con riferimento al campo edile-architettonico. I fluidi come sistemi continui. Grandezze fisiche e unità di misura (SI). Sforzo e pressione. Proprietà dei fluidi.
  • Statica dei fluidi: Pressioni assolute e relative. Distribuzione della pressione in un fluido in un fluido in quiete. Sistemi di misura della pressione. Calcolo di spinte su superfici piane e curve. Modulo della spinta e retta d’azione: centro di spinta e sue coordinate. Equazione globale dell’equilibrio idrostatico.
  • Cinematica e dinamica dei fluidi: Idrocinematica: Traiettorie e linee di corrente, tubo di flusso, portata e velocità media. Leggi di conservazione. Moto dei fluidi ideali: teorema di Bernoulli. Equazione globale dell’equilibrio dinamico. Spinte dinamiche.
  • Moto in condotte in pressione: Moto uniforme di fluidi viscosi in condotte ed in sistemi di condotte. I regimi di moto e le resistenze idrauliche. Perdite di carico localizzate e distribuite. Macchine idrauliche e correnti in depressione.
  • Moto a superficie libera: Moto uniforme e tracciamento di semplici profili in condizione di moto permanente.
  • Applicazioni: Generalità, schemi e parametri delle reti di distribuzione idrica e di sistemi di drenaggio urbano.

Prerequisiti

Sono raccomandate conoscenze pregresse dell'analisi matematica e della geometria, con particolare riferimento al calcolo differenziale e integrale. Sono necessarie le conoscenze della meccanica del punto materiale, del corpo rigido, e di semplici strutture. Questi argomenti sono previsti nei programmi degli insegnamenti di Analisi Matematica I e Geometria, Analisi Matematica II + Complimenti di Algebra Lineare, Fisica, Meccanica delle Strutture.


Modalità di valutazione

L'esame consiste in una prova scritta che comprende una parte pratica (esercizi) ed una parte teorica. 

La parte pratica è articolata in tre esercizi, da risolvere in forma letterale, riguardanti: 

  • Calcolo di spinte/pressioni esercitate da fluidi in quiete
  • Analisi di sistemi di condotte in pressione
  • Tracciamento di profili di flusso a superficie libera in canale a sezione costante 

Lo studente deve dimostrare di:

  • saper tracciare distribuzioni idrostatiche di pressione
  • conoscere i metodi per il calcolo di spinte idrostatiche su superfici curve e piane
  • saper caratterizzare il funzionamento di impianti in pressione in funzione di parametri e condizioni al contorno assegnati (carichi, portate, pressioni di esercizio)
  • essere in grado di discutere possibili profili a superificie libera in presenza di condizioni al contorno/parametri variabili

La parte teorica richiede di rispondere a domande, in forma aperta, che vertono su tutti gli argomenti trattati nell'insegnamento, corredando la forma discorsiva con equazioni e grafici, in un’esposizione sintetica e completa.

La parte teorica è finalizzata a verificare

  • apprendimento dei concetti teorici ed in particolare conoscenza dei principali enunciati, definizioni, equazioni e teoremi alla base dell’Idraulica, inclusa la loro implementazione matematica (dimostrazione) e/o la loro applicazione a casi pratici.
  • capacità dello studente di elaborare collegamenti tra i vari argomenti dell'insegnamento.

Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaCengel Y.A., Cimbala J.M., Meccanica dei Fluidi, Editore: Mc-Graw - Hill
Risorsa bibliografica obbligatoriaCitrini D., Noseda G., Idraulica, Editore: Casa Editrice Ambrosiana
Risorsa bibliografica obbligatoriaCamnasio, Lazzarin, Orsi, Meccanica dei fluidi - Esercizi risolti, Editore: Esculapio

Software utilizzato
Nessun software richiesto

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
45:00
67:30
Esercitazione
15:00
22:30
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 60:00 90:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
schedaincarico v. 1.7.2 / 1.7.2
Area Servizi ICT
18/08/2022