B020647 - PRINCIPI DI INGEGNERIA INDUSTRIALE A

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elementi di base di meccanica dei fluidi

Introduction to Fluid Mechanics, Fox and McDonald's, John Wiley & Sons

Obiettivo generale del corso: capacità di prevedere, studiare, e descrivere il comportamento dei fluidi

Conoscenze erogate:
cc2: La conoscenza delle leggi della fisica (meccanica, elettromagnetismo, termodinamica) e della chimica rilevanti nel campo dell’ingegneria industriale e la comprensione del ruolo di tali leggi nella formulazione di modelli rappresentativi della realtà tangibile.

Capacita' di applicazione:
ca2: La capacità di applicare la propria conoscenza in campo fisico e chimico per risolvere problemi mono-disciplinari della chimica, della chimica applicata, della meccanica, dell’elettromagnetismo e della termodinamica teorica, interpretando ed utilizzando le leggi che li governano nei successivi insegnamenti di applicazione ingegneristica.

conoscenze della matematica e della fisica

lezioni teoriche ed esercitazioni

La valutazione dello studente prevede la sola prova orale.

Viene proposto un breve esercizio in cui lo studente deve dimostrare la sua capacita' nell'applicare metodi e modelli trattati nel corso per risolvere problemi di tipo ingegneristico. Vengono poi poste una o piu' domande al fine di valutare la preparazione dello studente e la sua comprensione degli argomenti trattati durante il corso.

Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una sufficiente conoscenza degli argomenti trattati nel corso ed essere in grado di applicare metodi e modelli attinenti a tali argomenti al fine di risolvere problemi semplificati, ma di interesse ingegneristico.

INTRODUZIONE: Definizione di fluido, metodo di analisi differenziale ed integrale.
CONCETTI FONDAMENTALI: I fluidi come continui, campi di velocità e di sforzi, viscosità, fluidi Newtoniani.
STATICA DEI FLUIDI: Equazioni di base, idrostatica e forze su corpi sommersi, galleggiamento e stabilità.
METODO AI VOLUMI DI CONTROLLO, EQUAZIONI DI BASE: Equazioni integrali di continuità, momento, energia.
ANALISI DIFFERENZIALE DEL MOTO DEI FLUIDI: Equazione di continuità, campo di deformazione (cinematica dei fluidi). Equazioni del momento, cenni alle equazioni di Navier-Stokes.
FLUSSI INCOMPRIMIBILI NON VISCOSI: Equazioni di base, Equazioni di Eulero, Equazione di Bernoulli, grandezze totali.
FLUSSI INTERNI INCOMPRIMIBILI VISCOSI: Flussi laminari e turbolenti in tubature e perdite di carico (diagramma di Moody). Perdite concentrate e distribuite, lunghezza equivalente.
FLUSSI ESTERNI INCOMPRIMIBILI VISCOSI: Concetto di strato limite laminare e turbolento, spessori di spostamento e di momento. Cenni all'equazione del momento ed alla separazione. Flussi intorno a corpi, portanza, resistenza.
FLUSSI COMPRIMIBILI: Richiami di termodinamica, velocità del suono e coni di Mach. Equazioni di base per il caso monodimensionale, flussi di Fanno e di Rayleigh.