UNIVERSITA DI CATANIA - FACOLTA DI INGEGNERIA

Universit di Catania- Corso di Laurea in INGEGNERIA EDILE ARCHITETTURAProgramma dellinsegnamento di IDRAULICAE COSTRUZIONI IDRAULICHE (A.A. 2003/2004)

Docente: Prof. Enrico FOTI1.Introduzione al corso.

2.I fluidi e le loro propriet. Definizione di fluido. I fluidi come sistemi continui. Sforzi nei sistemi continui. Propriet meccaniche dei fluidi e unit di misura. Densit e peso specifico. Comprimibilit. Tensione superficiale. Viscosit. Fluidi non-newtoniani. Assorbimento dei gas.

3.Statica dei fluidi. Sforzi interni nei fluidi in quiete. Equazione indefinita della statica dei fluidi. Equazione globale dellequilibrio statico. Statica dei fluidi pesanti incomprimibili. Misura della pressione. Spinta su una superficie piana. Spinta su superfici curve. Spinta sopra corpi immersi. Fluidi di piccolo peso specifico. Statica dei fluidi pesanti comprimibili. Equilibrio relativo.

4.Cinematica dei fluidi. Approccio lagrangiano ed euleriano. Velocit e accelerazione. Rotazione e deformazione. Elementi caratteristici del campo di moto. Moto permanente, moto uniforme. Regimi di moto: moto laminare e moto turbolento. Conservazione della massa fluida. Equazione di continuit in forma differenziale. Equazione di continuit in forma integrale. Equazione di continuit per le correnti.

5. Equazioni fondamentali dellidraulica. Equazione indefinita del movimento. Equazione globale dellequilibrio dinamico. Applicazioni: spinta di un getto su una piastra; spinta sopra una curva di una tubazione.

6.Il teorema di Bernoulli. Generalit - Distribuzione della pressione nel piano normale. Correnti lineari. Il teorema di Bernoulli. Interpretazione geometrica ed energetica. Applicazioni: processi di efflusso, venturimetro, tubo di Pitot. Estensione al moto vario. Estensione ai fluidi reali. Potenza di una corrente in una sezione. Estensione del teorema di Bernoulli ad una corrente. Relazione fra i coefficienti di ragguaglio. Scambio di energia fra una corrente e una macchina - Estensione del teorema di Bernoulli ai moti irrotazionali. Definizione di strato Limite.

7. Equazioni del moto dei fluidi reali. Generalit. Le equazioni di Navier-Stokes per i fluidi viscosi. Equazione globale di equilibrio. Azione di trascinamento di una corrente.

8.Correnti in pressione. Generalit sul moto uniforme. Moto laminare. Caratteristiche generali del moto turbolento: grandezza turbolente e valori medi. Sforzi tangenziali viscosi e turbolenti. Ricerche sul moto uniforme turbolento. Analisi dimensionale. Moto nei tubi lisci. Moto nei tubi scabri. Formule pratiche. Perdite di carico localizzate. Brusco allargamento. Perdite di sbocco, di imbocco e di brusco restringimento. Convergenti e divergenti. Altri tipi di perdite. Dispositivi di strozzamento. Calcolo idraulico di una condotta. Correnti in depressione. Moto di un gas in un tubo cilindrico.

9 Problemi pratici relativi alle lunghe condotte. Generalit. Condotte con erogazione uniforme lungo il percorso. Problemi di verifica del funzionamento dei sistemi di lunghe condotte. Problemi di progetto dei sistemi di lunghe condotte. Scelta del tracciato altimetrico pi appropriato per la posa di una condotta.

10 Correnti a pelo libero. Generalit. Caratteristiche energetiche di una corrente in una sezione (analisi locale). Alvei a debole e a forte pendenza. Carattere cinematico dei due tipi di corrente. Correnti in moto permanente: profili del pelo libero. Il risalto idraulico.Esempi applicativi.

11 Cenni di Idrologia. Generalit. Fonti di informazione: il Servizio Idrografico. Le piogge: rilevamento e distribuzione. Piogge massime locali di breve durata. Leggi di probabilit pluviometrica. Formazione dei deflussi.

12 Acquedotti. Generalit. Captazione (delle sorgenti, di falde, di acque superficiali). Requisiti delle acque potabili e giudizio di potabilit. Tracciato dellacquedotto esterno. Rete di distribuzione. Serbatoi. 13 Fognature. Generalit. Studio della rete. Tipi di fogne. Elementi di calcolo delle portate fecali e pluviali. Destinazione ultima e depurazione delle acque di rifiuto.

Universit di Catania- Corso di Laurea in

INGEGNERIA EDILE ARCHITETTURA

Informazioni utili sullorganizzazione dellinsegnamento di

IDRAULICA E COSTRUZIONI IDRAULICHE

Anno accademico 2003/2004Docente: Prof. Enrico FOTI - Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale (DICA) Stanza n.8 presso ledificio n. 10 denominato Vecchia sede (locali al primo piano dellex Istituto di Idraulica Idrologia e Gestione delle Acque - IIIGA) in V.le A. Doria, 6. 95125 Catania, Tel. 095 7382713, Fax 095-7382748, Email: efoti@dica.unict.itLibri di testo:D. Citrini, D. Noseda: Idraulica, CEA-Milano (vi sono diverse ristampe, cercate di acquistare la pi aggiornata verificando ladozione del S.I.).

Girolamo Ippolito: Appunti di Costruzioni Idrauliche. Edizione aggiornata a cura di Giuseppe di Martino. Liguori Editore. 1993.

Libro per le esercitazioni:G. Alfonsi, E. Orsi: Problemi di Idraulica e Meccanica dei Fluidi, CEA Milano, 1984.

Testi per consultazione:A. Ghetti: Idraulica, Ed. Libreria Cortina, Padova, 1983

D. Pnueli, C. Gutfinger: Meccanica dei Fluidi, Zanichelli, 1995

Testi per divertimento: H. Rouse, S. Ince: Storia dellIdraulica, 1954, edizione italiana su licenza dellIOWA Institute of Hydraulic Research della State University of Iowa, Iowa City, U.S., a cura dellIstituto di Idraulica della Facolt di Ingegneria dellUniversit degli Studi di Perugia.Orario delle lezioni:Marted:15:00-18:00aula IE

Mercoled:11:00-13:00aula D44

Gioved: 8:00-11:00aula IC

Orario di ricevimento: sabato mattina dalle 9 alle 12.

Esami:Lesame composto da una prova scritta a tempo e da un colloquio orale. E indispensabile prenotarsi per la prova desame presso la segreteria dellex IIIGA entro le ore 13:00 del giorno precedente la data della prova scritta. La prenotazione, in casi particolari, pu essere anche effettuata telefonicamente (tel. 095-7382700). In caso di cancellazione necessario avvertire il docente.

E indispensabile liscrizione al Corso e adeguarsi allobbligo della frequenza con puntualit. E inoltre consigliabile seguire le lezioni dotati di calcolatrice e di manuale dellingegnere, il Corso infatti anche orientato alle applicazioni pratiche. Ai fini di una corretta preparazione, si suggerisce di svolgere tutte le esercitazioni previste fino al raggiungimento del risultato numerico finale.