COMPLEMENTI DI IDRAULICA

A.A. di erogazione 2020/2021
Insegnamento obbligatorio

 (A.A. 2020/2021)

Docenti

Anno di corso: 
1
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Settore disciplinare: 
IDRAULICA (ICAR/01)
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
6
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
48
Dettaglio ore: 
Lezione (48 ore)

OBIETTIVI DELL’INSEGNAMENTO
L’insegnamento si propone di integrare le conoscenze già in possesso dello studente in ambito idraulico con particolare riferimento a:
1. principi basilari dell’idrodinamica e relative equazioni,
2. scambio di energia tra correnti e macchine idrauliche e problematiche connesse all’abbassamento locale della pressione,
3. correnti a pelo libero in moto stazionario.
All’interno del percorso formativo in IASAL, l’insegnamento rientra tra le materie ingegneristiche specialistiche relative all'ambiente.

RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Al termine dell’insegnamento, lo studente sarà in grado di:
1. calcolare spinte idrodinamiche su superfici fisse;
2. calcolare la produzione di schemi semplificati di impianti idroelettrici;
3. effettuare verifiche a cavitazione allo scarico delle turbine a reazione e all’aspirazione delle pompe centrifughe;
4. calcolare profili di moto permanente in alvei a geometria semplificata;
5. predisporre fogli di calcolo per analizzare i problemi proposti, con particolare attenzione alla sensitività della soluzione alla variazione di alcuni parametri;
6. redigere brevi relazioni tecniche relative ai problemi proposti corredate da relative figure e tabelle.

Vincoli di propedeuticità: nessuno. Si ritengono tuttavia acquisiti gli elementi basilari di Analisi Matematica, Fisica, Idraulica e Impianti Idraulici, come da Laurea in Ingegneria della Classe L-7 (Ingegneria Civile e Ambientale).

Congruentemente agli obiettivi dell’insegnamento, il corso è suddiviso in tre blocchi principali, rispettivamente BASI DI IDRODINAMICA, SCAMBIO DI ENERGIA TRA CORRENTE E MACCHINA, e MOTO PERMANENTE IN ALVEO A PELO LIBERO, i cui contenuti sono dettagliati di seguito. Tra parentesi è riportato il numero di ore di lezione frontale in aula indicativamente dedicato a ciascun argomento. Il numero complessivo di tali ore è pari a 48.

Prima parte: BASI DI IDRODINAMICA [16]
- Tensore degli sforzi [4],
- Viscosità e sua misura, fluidi newtoniani e non newtoniani [2],
- Equazioni di equilibrio dinamico in forma indefinita, equazioni di Eulero, equazioni di Navier-Stokes, effetti dinamici della turbolenza ed equazioni di Reynolds (cenni) [4],
- Equazioni di equilibrio dinamico in forma globale, calcolo di spinte idrodinamiche [6].

Seconda parte: SCAMBIO DI ENERGIA TRA CORRENTE E MACCHINA [14]
- impianti idroelettrici e turbine idrauliche, calcolo di produttività di un impianto idroelettrico (cenni) [6],
- cavitazione allo scarico delle turbine a reazione, verifiche [4],
- cavitazione all’aspirazione delle pompe centrifughe, verifiche [4].

Terza parte: MOTO PERMANENTE IN ALVEO A PELO LIBERO [18]
- Moto uniforme in corrente a pelo libero con sezione trasversale e distribuzione della scabrezza irregolari [2],
- Energia specifica e altezza critica, correnti lente e veloci, alvei a debole e forte pendenza, numero di Froude, celerità di propagazione delle piccole oscillazioni [2],
- Risalto idraulico e vasche di dissipazione (cenni) [4],
- Stramazzi e misura della portata in canali a pelo libero (cenni) [2],
- Calcolo di profili di moto permanente in alvei prismatici a sezione trasversale semplice, anche in presenza di discontinuità localizzate (paratoie di regolazione, soglie di fondo, pile di ponte, cambi di pendenza) [8].

Lezioni frontali ed esercitazioni in aula. Esercizi tipo forniti dal docente.
Soluzione della gran parte dei problemi mediante utilizzo di fogli di calcolo.
Tutto il corso è curato personalmente dal docente.

Al fine di verificare il raggiungimento degli obiettivi di apprendimento, l’esame è costituito da una prova orale della durata di circa 45 minuti, incentrata sulla discussione delle relazioni tecniche redatte dal candidato.

Tali relazioni riguardano:
- soluzione di problemi proposti dal docente (sintesi dei procedimenti di calcolo adottati e dei risultati ottenuti, riportati sia in forma grafica che mediante tabelle);
- specifici approfondimenti di temi proposti dal docente o da studenti particolarmente interessati, ma non adeguatamente sviluppati a lezione (al riguardo, il docente suggerisce in genere uno o due riferimenti bibliografici).

Per predisporre le relazioni tecniche, il lavoro di gruppo è caldamente sollecitato; i gruppi, generalmente 3-5 studenti, vengono preferibilmente formati all’inizio del corso. Le relazioni tecniche sono circa 10, le tracce ed il materiale di supporto sono disponibili sulla piattaforma e-learning.

Voto finale in trentesimi.

Esercizi distribuiti dal docente su piattaforma e-learning.

Testi suggeriti:
- M Mossa, AF Petrillo. Idraulica. CEA (in alternativa: D Citrini, G Noseda. Idraulica. Ambrosiana Milano).

Il Docente è generalmente a disposizione in aula dopo le lezioni. È inoltre disponibile nel suo ufficio o in remoto (su piattaforma Teams), previo appuntamento (e-mail: paolo.espa@uninsubria.it).

Cerchi il programma? Potrebbe non essere ancora stato caricato o riferirsi ad insegnamenti che verranno erogati in futuro.
Seleziona l‘anno in cui ti sei immatricolato e troverai le informazioni relative all'insegnamento del tuo piano di studio.

A.A. 2019/2020

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2018/2019

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE