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70/0072-M - MECCANICA DEI FLUIDI

Anno Accademico 2017/2018

SIMONE FERRARI (Tit.)
Primo Semestre 
Convenzionale 
 



Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[70/77]  INGEGNERIA CHIMICA [77/00 - Ord. 2015]  PERCORSO COMUNE990
Obiettivi

Il Corso fornisce le competenze necessarie per la comprensione dei principi fondamentali della Meccanica dei Fluidi e la capacità di comprensione della fenomenologia di flussi laminari e turbolenti.
Gli obiettivi principali del corso sono:
• stimolare l’approfondimento delle conoscenze della Meccanica dei Fluidi finalizzate alle applicazioni industriali dell’Ingegneria Chimica;
• indurre la conoscenza e la corretta interpretazione dei principali fenomeni della Meccanica dei Fluidi che si incontrano nell’Ingegneria Chimica;
• fornire agli studenti una metodologia di interpretazione e calcolo concernente i bilanci di materia, quantità di moto, forze ed energia di fluidi nell’ambito dell’Ingegneria Chimica.
I risultati di apprendimento attesi sono:
• la capacità di applicare le conoscenze acquisite nella progettazione e nella pratica della modellazione e della analisi di processi che coinvolgono l'idrostatica e il moto dei fluidi in pressione;
• l’abilità di reperire e usare dati per formulare risposte a problemi ben definiti di tipo concreto o astratto;
• l’abilità di comunicare in merito ai fenomeni sopra descritti con i destinatari degli studi e delle simulazioni, e con chi sviluppa ed utilizza modelli di simulazione;
• la capacità di intraprendere studi più avanzati con una certa autonomia su particolari aspetti fenomenologici.
• la capacità di lavorare in gruppo.

Prerequisiti

Matematica 1; Matematica 2; Fisica 1

Contenuti

• Principi ed equazioni della meccanica dei fluidi comprimibili [15h Lez]
• Idrostatica [6h Lez + 8h Es]
• Strato Limite Laminare ed equazione di Prandtl [2h Lez]
• Moti potenziali [6h Lez + 2h Es]
• Separazione dello strato limite [2h Lez]
• Turbolenza [3h Lez]
• Equazioni di Reynolds [2h Lez]
• Chiusure della turbolenza [2h Lez]
• Strato limite turbolento [2h Lez]
• Equazioni delle correnti [8h Lez]
• Perdite di carico distribuite e concentrate [6h Lez + 10h Es]
• Correnti in pressione [6h Lez + 10h Es]

Metodi Didattici

Le lezioni in aula sono organizzate in modo che gli studenti siano stimolati a partecipare attivamente al raggiungimento delle conclusioni, anche attraverso il richiamo di quanto già studiato nei corsi precedenti o svolto in questo corso. Inoltre, vengono svolte durante il corso sia esercitazioni in aula che in laboratorio. In particolare, le esercitazioni in aula sono organizzate in piccoli gruppi e sono relative alla risoluzione, sia teorica che numerica, di problemi pratici della Meccanica dei Fluidi relativi all’Ingegneria Chimica. In modo analogo vengono svolte le esercitazioni in laboratorio. Le relazioni sono valutate e al termine del corso contribuiscono al voto finale per un massimo di due punti su trenta.
In particolare, le ore di lezione sono così suddivise:
• lezioni frontali: 50 h;
• seminari: 10 h;
• esercitazioni in aula 25 h;
• esercitazioni in laboratorio 5 h.

Verifica dell'apprendimento

L’esame finale consiste in una prova orale con 3 domande, una o due riguardanti una dimensionamento/verifica, una o due di teoria. Obiettivo della prova orale è la valutazione delle conoscenze acquisite, in particolare in termini di comprensione delle applicazioni ingegneristiche delle conoscenze, e della capacità di applicarle ad un caso pratico “aperto”, cioè in cui non tutte le variabili sono fissate e le opzioni decisionali sono lasciate allo studente (che deve avere le capacità di discuterle e motivarle). Vengono inoltre valutate le relazioni delle attività svolte durante le esercitazioni che contribuiscono al voto finale per un massimo di due punti su trenta.
Per ottenere una valutazione dal 18/30 al 21/30, lo studente deve dimostrare una conoscenza sufficiente degli argomenti fondamentali ed essere in grado almeno di impostare correttamente e risolvere un semplice problema tra quelli svolti a lezione.
Per ottenere una valutazione dal 22/30 al 24/30, lo studente deve dimostrare una conoscenza discreta di tutti gli argomenti oggetto d’esame ed essere in grado di risolvere un problema simile a quelli svolti a lezione.
Per ottenere una valutazione dal 25/30 al 27/30, lo studente deve dimostrare una conoscenza buona di tutti gli argomenti oggetto d’esame e delle loro applicazioni, oltre ad essere in grado di risolvere un problema non affrontato a lezione.
Per ottenere una valutazione dal 28/30 al 30/30 con lode, lo studente deve dimostrare una conoscenza ottima di tutti gli argomenti oggetto d’esame, con la capacità di individuare autonomamente le implicazioni pratiche degli argomenti stessi, ed essere in grado di risolvere in maniera autonoma e brillante un problema non affrontato a lezione.

Testi

• G.Querzoli, Dispense di Idraulica, scaricabili da: http://pcque.unica.it/dispense/IdraulicaVO.PDF
• Y.A.Cengel e J.M.Cimbala, Meccanica dei Fluidi, McGraw-Hill;
• E.Mattioli, Aerodinamica, Levrotto & Bella;
• J.O.Wilkes, Fluid Mechanics for Chemical Engineers, Prentice Hall;
• N.de Nevers, Fluid Mechanics for Chemical Engineers, McGraw-Hill.
• Esercizi svolti scaricabili da: http://people.unica.it/simoneferrari/didattica/
• G.Alfonsi e E.Orsi, Problemi di Idraulica e Meccanica dei Fluidi, Casa Editrice Ambrosiana;
• S.Longo e M.G.Tanda, Esercizi di Idraulica e di Meccanica dei Fluidi, Springer.

Altre Informazioni

Le slide proiettate a lezione, esercizi svolti, esercizi con traccia, collegamenti a siti web e codici utilizzati a lezione e altro materiale di supporto alla didattica sono disponibili sul dito del docente, alla pagina didattica http://people.unica.it/simoneferrari/didattica/

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