Obiettivi

L'obiettivo del corso e' dare una preparazione di base sulle proprieta' distintive dei fluidi, le loro relazioni costitutive, le leggi del moto e le prime fenomenologie. Verranno inoltre illustrate teorie semplificate per la predizione di alcune caratteristiche della dinamica dei fluidi. Tali concetti costituiranno la base di partenza per il successivo corso di fluidodinamica II e per successivi corsi di modellistica fluidodinamica.

Programma del corso

Generalità sui fluidi: definizione di fluido, fluidi come sistemi continui, sforzi nei fluidi, viscosità; grandezze e unità di misura, comprimibilità, equazioni di stato e grandezze termodinamiche.

Statica dei fluidi: equilibrio dei fluidi in quiete comprimibili e incomprimibili, principio di Archimede e legge di Stevino, atmosfera standard (cenno alle misure di pressione).

Cinematica dei fluidi: significato degli operatori gradiente, divergenza e rotore, parte simmetrica e antisimmetrica del gradiente della velocità, descrizione Lagrangiana e Euleriana, derivata materiale; linee di corrente, traiettorie e "streamlines".

Dinamica dei fluidi ed equazioni di conservazione: concetto di sistema e volume di controllo, teorema del trasporto di Reynolds, forme differenziali e integrali delle equazioni di conservazione della massa, della quantità di moto e della energia, equazioni di Navier-Stokes, soluzioni esatte (flussi paralleli).

Equazioni di Bernoulli: equazione di Bernoulli e sue applicazioni, tubo di Venturi e tubo di Pitot; teorema di Crocco.

Flussi potenziali: generalità sui flussi potenziali, soluzioni semplici bidimensionali e tridimensionali, sovrapposizione degli effetti; corpi chiusi e semicorpi, flusso intorno alla sfera, cilindro, cilindro rotante; paradosso di d'Alembert.

Materiale didattico

Ad ogni partecipante al corso verranno fornite dispense/note relative agli argomenti trattati, assieme a copie dei lucidi utilizzati durante le lezioni.