idraulica - POLIMI - ingegneria civile- silvio franzetti

appunti di Idraulica con temi d’esame svolti. Argomenti trattati:

1. I fluidi e il loro movimento. – Definizione di fluido – I fluidi come sistemi continui – Grandezze della meccanica dei fluidi e unità di misura – Sforzi nei sistemi continui – Densità e peso specifico – Comprimibilità – Tensione superficiale – Viscosità – Fluidi non newtoniani – Regimi di movimento.

2. Statica dei fluidi. – Sforzi interni nei fluidi in quiete – Equazione indefinita della statica dei fluidi – Equazione globale dell’equilibrio statico – Statica dei fluidi pesanti incomprimibili  – Fluidi di piccolo peso specifico – Spinte su superfici piane e curve.

3. Cinematica dei fluidi. – Velocità e accelerazione – Elementi caratteristici del moto – Tipi di movimento – Equazione di continuità.

4. Equazioni fondamentali della dinamica dei fluidi. – Equazione indefinita del movimento – Equazione globale dell’equilibrio dinamico.

5. Il teorema di Bernoulli. – Distribuzione della pressione nel piano normale – Correnti lineari – Il teorema di Bernoulli – Interpretazione geometrica ed energetica – Applicazioni – Estensione del moto vario – Estensione ai fluidi reali – Potenza di una corrente in una sezione. Estensione del teorema di Bernoulli a una corrente – Scambio di energia fra una corrente e una macchina.

6. Equazione del moto dei fluidi reali. – Le equazioni di Navier per i fluidi viscosi – Equazione globale di equilibrio – Azione di trascinamento di una corrente.

7. Correnti in pressione. – Generalità sul moto uniforme – Moto laminare – Caratteristiche generali del moto turbolento; grandezze turbolente e valori medi – Sforzi tangenziali viscosi e turbolenti – Ricerche sul moto uniforme turbolento – Analisi dimensionale – Moto nei tubi scabri – Formule pratiche – Perdite di carico localizzate – Convergenti e divergenti. – Dispositivi di strozzamento – Calcolo idraulico di una condotta – Correnti in depressione.

8. Problemi pratici relativi alle lunghe condotte. – Generalità – Verifica del funzionamento dei sistemi di condotte – Dimensionamento dei sistemi di condotte – Costo di una condotta – Oneri di esercizio – Impianti di sollevamento  – Possibili tracciati altimetrici.

9. Moto vario delle correnti in pressione. – Generalità – Esempi pratici di moto vario – Moto vario di un liquido elastico in un condotto deformabile (colpo d’ariete). Manovre istantanee, brusche e lente dell’otturatore – Celerità della perturbazione – Oscillazioni di massa – Pozzi piezometrici – Casse d’aria.

10. Correnti a superficie libera. – Caratteri generali – Moto uniforme – Caratteristiche energetiche in una sezione – Stato critico – Alvei a debole e forte pendenza – Caratteri cinematici delle correnti – Profili di moto permanente; tracciamento dei profili in alvei cilindrici – Passaggio attraverso lo stato critico. Il risalto idraulico – Passaggio di una corrente attraverso tronchi ristretti – Esempi applicativi.

11. Foronomia. – Luci a battente e luci a stramazzo