Guida degli insegnamenti

Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[3I040] - IDRAULICAHYDRAULICS
Luciano SOLDINI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [IT08] INGEGNERIA EDILE First Cycle Degree (3 years) - [IT08] BUILDING ENGINEERING
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2020-2021
Anno regolamentoAnno regolamento: 2019-2020
Obbligatorio
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 72
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: ICAR/01 - IDRAULICA

LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

Italiano

Italian


PREREQUISITI PREREQUISITES

Calcolo differenziale ed integrale e principi della statica e della dinamica

Knowledge of differential and integral calculus and principles of statics and dynamics


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

Lezioni frontali (60 ore) ed esercitazioni (12 ore)

Lectures (60 hours) and exercises (12 hours)


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES
Conoscenze e comprensione.

L’insegnamento si propone di fornire gli elementi di base per l'interpretazione e la descrizione delle problematiche tipiche dell’Idraulica necessarie per la conoscenza del funzionamento delle condotte in pressione, dei canali a pelo libero e degli impianti di distribuzione delle acque potabili e non potabili.


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

Lo studente dovrà saper applicare i principi di base dell’Idraulica attraverso la capacità di soluzione di problemi applicativi inerenti l’Idraulica, con particolare attenzione al calcolo delle spinte idrostatiche, al moto dei fluidi ed al dimensionamento delle reti in pressione.


Competenze trasversali.

L’insegnamento dell’Idraulica, contribuisce con gli insegnamenti dell'area della fisica a presentare le leggi fondamentali della meccanica dei fluidi. Lo svolgimento di esercitazioni permette allo studente di applicare le conoscenze e di migliorare la capacità di comprensione.


Knowledge and Understanding.

The course wants to supply the basic knowledge for understanding and explaining the typical problems of Hydraulics in order to know the functioning of pressure pipes, open channels and water distribution networks.


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

The student has to be able to apply the basic priciples of Hydraulics by solving hydraulic practical problems, with specific reference to the computation of hydrostatic forces, of velocity and discharge of flows and to the design of hydraulic pressure network.


Transversal Skills.

The course of Hydraulics contributes with the courses of the Physics Area to present the principles of the Fluid Mechnics. The exercise work permits to the student to apply his knowledge and learning ability to practical problems and to improve his own judgement autonomy and communication ability.



PROGRAMMA PROGRAM

1) I fluidi ed 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; Sforzi interni nei fluidi in quiete; Equazione indefinita della statica dei fluidi; Equazione globale dell’equilibrio statico; Statica dei fluidi pesanti incomprimibili; Misura della pressione; Spinta su una superficie piana; Spinta su superfici curve; Spinta sopra corpi immersi.
2) Cinematica dei fluidi: Velocità ed accelerazione; Elementi caratteristici del moto; Equazione di continuità; Equazione indefinita del movimento; Equazione globale dell’equilibrio dinamico.
3) Il teorema di Bernoulli e le sue estensioni: Interpretazione geometrica ed energetica; Correnti lineari; Applicazioni; Estensioni alle correnti; al moto vario, ai fluidi reali, ai fluidi comprimibili; Scambio di energia fra una corrente ed una macchina.
4) Equazioni del moto dei fluidi reali: Le equazioni di Navier per i fluidi viscosi; Equazione globale di equilibrio; Azione di trascinamento di una corrente.
5) Correnti in pressione: Generalità sul moto uniforme; Moto laminare e teoria della lubrificazione; 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 lisci; Moto nei tubi scabri; Formule pratiche; Perdite di carico localizzate; Calcolo idraulico di una condotta; Le macchine idrauliche e le curve caratteristiche delle pompe; Correnti in depressione; Moto di un gas in un tubo cilindrico.
6) Cenni sui problemi pratici relativi alle lunghe condotte.
7) Funzionamento di reti in pressione: Generalità sui sistemi di condotte e tipologia di reti; Il problema della condotta con erogazione; Dimensionamento e verifica di reti aperte ed a maglia.
8) Moto vario delle correnti in pressione: Esempi pratici di moto vario; Colpo d’ariete; Oscillazioni di massa.
9) Cenni sulle correnti a pelo libero.
Esercitazioni: calcolo della spinta idrostatica, problemi di progetto e verifica di correnti in pressione in moto uniforme, calcolo della potenza di un impianto di sollevamento, calcolo della spinta dinamica.

Generalities and properties of fluids.
Pressure and fluid statics: pressure at a point and variation of pressure with depth; the atmospheric pressure; the manometer; hydrostatic forces on submerged plane surfaces; hydrostatic forces on submerged curved surfaces; buoyancy.
Fluid kinematics
Mass, Bernoulli, and energy equations
Flow in pipes: laminar and turbulent flows; Reynolds number; turbulent flow in pipes; minor losses; turbomachinery and pump selection.
Pressure pipe networks.
Open-channel flow.
Exercises: calculus of hydrostatic forces, problems of design and management of a pressure pipe under uniform flow, calculus of pump power, calculus of dynamic forces.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION
Modalità di valutazione dell'apprendimento.

L’esame prevede: 1) una prova scritta, consistente nella soluzione di due esercizi relativi ad argomenti trattati nel corso, da completare in due ore; 2) una prova orale consistente nella discussione di due o più temi trattati nel corso.
La prova scritta è propedeutica alla prova orale, cui si accede dopo aver ottenuto almeno la sufficienza in entrambi gli esercizi della prova scritta. La prova orale deve essere sostenuta nello stesso appello. In caso di esito negativo dell’esame orale si dovrà sostenere una nuova prova scritta.


Criteri di valutazione dell'apprendimento.

Per superare con esito positivo la valutazione dell'apprendimento, lo studente deve dimostrare, attraverso le prove prima descritte, di: 1) conoscere i principi fondamentali dell’Idraulica, 2) descrivere le problematiche connesse al funzionamento delle condotte in pressione, delle reti idrauliche e dei canali a superficie libera, 3) applicare in modo autonomo le principali tecniche di dimensionamento delle stesse.


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

Attribuzione del voto finale in trentesimi.


Criteri di attribuzione del voto finale.

Perché l'esito complessivo della valutazione sia positivo, lo studente deve conseguire almeno la sufficienza, pari a diciotto punti, in ognuna delle prove prima descritte. La valutazione massima è raggiunta dimostrando una conoscenza approfondita dei contenuti del corso nell'ambito delle prove. La lode è riservata agli studenti che, avendo svolto tutte le prove in modo corretto e completo, abbiano dimostrato una particolare brillantezza nella esposizione orale e nella redazione degli elaborati scritti.


Learning Evaluation Methods.

The exam is based on: 1) a written test and 2) an oral test.
The written test consists on the solution of two exercises and has the duration of two hours; the oral test is based on the discussion of two or more questions about the topics of the course.
The written test is preliminary to access to the oral test; the written test has a positive evaluation if both exercises have a final mark at least of eighteen points. The oral test has to be discussed in the same session. A final negative mark involve to repeat all the tests.


Learning Evaluation Criteria.

The positive result of the exam is proved if the candidate shows, by means of the previously described tests, 1) to understood the basic priciples of the Hydraulics; 2) to describe the main topics of functioning of the pressure pipes, hydraulic networks and open channels; 3) to be able to apply autonomously the methods and the procedures for the planning of the same structures.


Learning Measurement Criteria.

Assignment of the final grade in thirtiethes.


Final Mark Allocation Criteria.

The candidate that obtains at least a mark of eighteen points in every test previously described, get a positive evaluation. Full mark evaluation is obtained when the candidate shows a deep and complete knowledge of the topics of the course. Full mark and honour is reserved to those candidates that carry out all the tests exactly and completely and that distinguish themselves for their special excellence in the oral presentation and in the editing of their exercise work.



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

Mossa, Petrillo. Idraulica. Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2013.
Citrini, Noseda. Idraulica. Casa Editrice Ambrosiana, MIlano, 1987.
Cengel, Cimbala. Meccanica dei fluidi. McGraw-Hill
Materiale per il supporto ed il miglioramento della didattica può essere reperito all'indirizzo https://learn.univpm.it

Mossa, Petrillo. Idraulica. Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2013. (in italian).
Cengel, Cimbala. Fluid Mechanics. McGraw-Hill
Supplementary notes, slides and exercises can be found at https://learn.univpm.it


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Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2020-2021
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2020-2021

 


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