Fondamenti di Costruzioni Idrauliche: Principi e Applicazioni
L’idraulica è la scienza che studia il moto e l’utilizzazione dei liquidi, in particolare dell’acqua. La meccanica dei fluidi costituisce la base teorica dell’idraulica, le cui branche fondamentali sono lo studio delle correnti in pressione, delle correnti a pelo libero e della foronomia.
Introduzione al Corso
L’obiettivo principale è fornire agli studenti di ingegneria le nozioni basilari dell’idraulica, non solo da un punto di vista teorico, ma anche applicativo, come è indubbiamente richiesto a un futuro ingegnere. Il testo presenta una trattazione matematica dei vari problemi dell’idraulica, seguiti sempre da una serie di applicazioni (molte delle quali svolte), ed è suddiviso in cinque sezioni: Principi di base; Statica, cinematica e dinamica dei fluidi; Modellistica fisica idraulica; Moto permanente e vario nelle condotte in pressione; Moto uniforme e permanente nei canali.
Al termine del Corso lo studente deve conoscere e capire i principi di base che regolano il moto dei liquidi nelle condotte e nei canali a superficie libera.
- Grandezze meccaniche e unità di misura.
- Stati di aggregazione della materia.
- I fluidi come sistemi continui.
- Densità e peso specifico.
- Dilatabilità e comprimibilità.
- Viscosità.
- Relazione fra gravità e pressione.
- La pressione atmosferica: pressioni assolute e relative.
- Le unità di misura della pressione usate nella pratica tecnica.
- Piano dei carichi idrostatici e diagrammi delle pressioni.
- Misura delle pressioni.
- Descrizione euleriana del moto dei liquidi.
- Entità cinematiche (traiettorie, linee di corrente, tubi di flusso, filetto fluido, flusso attraverso una superficie).
- Moti accelerati, uniformi e ritardati.
- Le correnti.
- I principi di conservazione.
- Applicazione dei principi di conservazione della massa e dell’energia ad un filetto fluido.
- Il teorema di Bernoulli.
- Distribuzione della pressione nelle sezioni trasversali delle correnti.
- Cenni di foronomia.
- Il tubo di Pitot.
- I diversi regimi di movimento delle correnti uniformi.
- La dissipazione energetica nel moto laminare.
- La dissipazione energetica nel moto turbolento.
- Effetto della scabrezza della parete sulla dissipazione energetica.
- L’Abaco di Moody.
- Calcolo idraulico delle condotte.
- Formule di resistenza cosiddette pratiche.
- Scambi di energia fra macchine e correnti idrauliche.
- Schemi tipo degli impianti idroelettrici e di pompaggio.
Cenni di Idrologia
Nella seconda parte, sulle Costruzioni Idrauliche, vengono trattate le elaborazioni statistiche di grandezze ideologiche quali le precipitazioni e le portate. Vengono affrontate diverse problematiche riguardanti le sistemazioni fluviali e il contenimento delle piene.
- Deflussi fluviali definizione, formazione.
- Piena.
Acquedotti
Gli acquedotti sono sistemi complessi che comprendono diverse componenti per garantire l'approvvigionamento idrico.
- Condotte in pressione.
- Acquedotto esterno.
- Reti di distribuzione interna.
Reti di drenaggio urbano
Le reti di drenaggio urbano sono essenziali per la gestione delle acque meteoriche e reflue nelle aree urbane.
- Convogliamento.
- Derivatori.
- Coefficiente - Luci in parete sottile.
- Scaricatori.
Testi consigliati
- G. Ippolito Appunti di Costruzioni idrauliche (agg. '93), ed. A. Frega
- Acquedotti e fognature, ed. F.
- Arredi Costruzioni Idrauliche, vol. I - IV, ed.
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