MECCANICA DEI FLUIDI

Introduzione ai campi vettoriali e scalari, agli operatori differenziali più frequentemente utilizzati, ai tensori. Analisi dimensionale. Descrizione dei fluidi e delle loro caratteristiche: definizione di fluido; i fluidi come sistemi continui; grandezze della meccanica dei fluidi e unità di misura; proprietà fisiche; sforzi nei sistemi continui.
Statica dei fluidi: equazione indefinita della statica dei fluidi; equazione globale dell’equilibrio statico; statica dei fluidi pesanti incomprimibili; misura della pressione; spinta idrostatica su superfici piane; spinta su superfici curve; spinta su corpi immersi.
Cinematica dei fluidi: impostazione euleriana e lagrangiana; velocità e accelerazione; derivata totale; descrizione del campo di moto mediante traiettorie, linee di corrente e linee di fumo; teorema di trasporto di Reynolds; tipi di movimento.
Dinamica dei fluidi: approccio integrale e differenziale; equazioni fondamentali della dinamica; equazione di conservazione della massa; equazione di continuità; equazione globale di equilibrio dinamico; azioni dinamiche di una corrente; equazione del moto.
Dinamica dei fluidi ideali: modello di fluido ideale; equazione di Eulero; teorema di Bernoulli e sua interpretazione geometrica ed energetica; applicazione ad alcuni processi di efflusso; estensione del teorema di Bernoulli ad una corrente; venturimetri e boccagli.
Dinamica dei fluidi viscosi: modello di fluido viscoso; equazioni di Navier-Stokes; soluzioni analitiche delle equazioni di Navier-Stokes: moto di Couette, moto di Hagen-Poiseuille.
Correnti in pressione: modello di corrente; esperienze di Reynolds; moto uniforme; moto laminare; moto turbolento; moto nei tubi lisci e nei tubi scabri; numero di Reynolds; formule di resistenza; diagramma di Moody; perdite di carico localizzate; progetto e verifica di impianti in pressione.