9795542 - FONDAMENTI DI IDRAULICA E DI GESTIONE DELLE RETI IDRICHE

Il corso ha la finalità di fornire agli studenti le conoscenze di base necessarie per affrontare i problemi di ingegneria che trattano fluidi in quiete e/o in movimento. In particolare, saranno trattati i problemi di dimensionamento e verifica di serbatoi, condotte, canali naturali e artificiali, in pressione e a pelo libero.

Ciò consentirà agli studenti di avvicinarsi alle tematiche relative alla gestione degli impianti idraulici, alla mitigazione del rischio idraulico, e alla produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili.

Il corso prevede lo svolgimento di:

-lezioni frontali, svolte in modalità partecipativa al fine di ottenere il massimo coinvolgimento degli studenti e la maturazione dei contenuti del corso;

-esercitazioni guidate, volte all'applicazione numerica dei concetti e dei metodi di analisi e modellazione più comunemente utilizzati nel campo dell'idraulica;

-prove in itinere, mirate a verificare durante il corso l'effettiva comprensione dei contenuti e maturazione delle competenze;

-visita guidata del laboratorio di idraulica del DICAR, per l'illustrazione delle metodologie di modellazione fisica di problemi idraulici;

-visite guidate, presso cantieri di opere idrauliche e/o soggetti pubblici e privati che si interessano della gestione delle opere idrauliche (Consorzi di Bonifica, Enti gestori, etc.).

Qualora l’insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Propedeuticità : Analisi Matematica I e Fisica I

Fortemente consigliata.

• Introduzione al corso
• I fluidi e le loro proprietà
• Statica dei fluidi
• Cinematica dei fluidi
• Equazioni fondamentali dell’idraulica
• Il teorema di Bernoulli
• Equazioni del moto dei fluidi reali
• Correnti in pressione
• Problemi pratici relativi alle lunghe condotte
• Correnti a pelo libero

1. M. Mossa, A.F. Petrillo: “Idraulica”, CEA Milano, 2013.
2. D. Citrini, D. Noseda: “Idraulica”, CEA-Milano, 1987 .
3. G. Alfonsi, E. Orsi: “Problemi di Idraulica e Meccanica dei Fluidi”, CEA Milano, 1984

Durante lo svolgimento delle lezioni vengono svolte 3 prove in itinere, che hanno lo scopo di verificare il livello di apprendimento degli studenti e la loro capacità di applicare le principali leggi dell’idraulica a problemi di interesse ingegneristico. Usualmente, in funzione del calendario delle lezioni, la prima prova in itinere riguarda la statica dei fluidi (applicazione della legge di Stevino, diagrammi delle pressioni, spinte su superfici curve o piane); la seconda prova in itinere ha per oggetto la dinamica di correnti in pressione (applicazione del teorema di Bernoulli nel caso di fluidi perfetti e reali, spinte dinamiche, problemi di verifica di impianti idraulici, in presenza di pompe e turbine); la terza prova in itinere è relativa al moto delle correnti a pelo libero (moto uniforme, stato critico e moto permanente). Lo svolgimento delle prove in itinere avviene di regola all’interno dell’orario di lezione o durante le pause didattiche. Gli studenti possono sostenere tutte e tre le prove in itinere, a prescindere dalla valutazione ottenuta in ognuna delle prove. La valutazione finale delle prove in itinere è rappresentata dalla media delle tre prove. Se la valutazione finale delle prove in itinere è superiore a diciotto, l’esame si intende superato.

Tutti gli studenti, in ogni caso, possono sostenere l’esame anche mediante un’unica prova scritta, della durata complessiva di due ore, che ha le stesse finalità delle prove in itinere e che comprende gli stessi argomenti, sopra richiamati. Entro una settimana dalla prova scritta, viene comunicata la valutazione della stessa, che nel caso sia superiore a diciotto consente di superare l’esame. In ogni caso, sia gli studenti che hanno ricevuto per la prova scritta una valutazione superiore a quindici, sia gli studenti che hanno ricevuto una valutazione superiore a diciotto possono decidere di sostenere una prova orale, che si svolge entro una settimana dalla prova scritta. La prova orale è volta ad accertare ulteriormente livello di conoscenza degli argomenti trattati, capacità espressiva e proprietà di linguaggio, capacità di applicare le conoscenze a casi di interesse applicativo, capacità di collegamento dei diversi temi del programma di insegnamento.

Valutazione delle prove in itinere e della prova scritta: le prove sono costituite da 10 domande, per le quali sono richieste risposte numeriche e grafiche. Una risposta corretta viene valutata 3 punti; una risposta contenente errori di calcolo lievi viene valutata 2 punti; una risposta contenente di errori teorici di medio peso viene valutata 1; una risposta errata viene valutata 0.

Modalità di iscrizione ad un appello d’esame: prenotazione sul portale d'ateneo. Durante l’anno sono fissati otto appelli d’esame come da calendario accademico.

Nei periodi consentiti dal calendario accademico, oltre l’orario settimanale di ricevimento, è possibile, contattando il docente via e-mail, concordare ulteriori incontri per richieste di chiarimenti.

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

Distribuzione idrostatica delle pressioni

Valutazione di spinte idrostatiche su superficie piane e/o curve

Applicazione del teorema di Bernoulli, nell'ipotesi di fluido ideale

Valutazione delle spinte dinamiche dovute a una corrente

Tracciamento della linea dei carichi totali e della linea piezometrica

Determinazione della potenza di macchine idrauliche

Determinazione dell'altezza critica e dell'altezza di moto uniforme

Tracciamento di profili di corrente in moto permanente