Modulo di Idraulica II

Presentazione del Corso

Info

Insegnamento: Modulo di Idraulica II

(Corso integrato di Idraulica Marittima e Idraulica II)

Docente titolare: Maria Grazia Badas

Qualifica: Ricercatore

Orario di ricevimento: Venerdì 11.30 - 13.30 o per appuntamento

Sito web docente: http://people.unica.it/mgbadas/

E-mail: mgbadas@unica.it

Telefono: 070 6755319

Organizzazione della didattica: 60 ore, di cui 46 ore di lezione e 14 ore di esercitazione

Metodi di valutazione: Prova orale + esercitazioni

Testi di riferimento:

E. Marchi, A. Rubatta: Meccanica dei fluidi. Principi e applicazioni. UTET

D. Citrini, G. Noseda: Idraulica. CEA, Milano.

S. Mambretti: Fenomeni di moto vario nelle correnti in pressione. Aracne, Roma

Propedeuticità: Analisi Matematica , Geometria, Idraulica, Informatica.

Info

Una breve digressione

Idraulica II (e tanti altri esami)

Troppa teoria??

Fluidodinamica, turbolenza, strato limite…

Servono davvero ad un ingegnere civile??

O bastano solo le “formule pratiche” per una buona

progettazione?

Una breve digressione: Scia di vortici di Von Karman

Una breve digressione: Tacoma bridge (1940)

https://www.youtube.com/watch?v=XggxeuFDaDU

https://www.youtube.com/watch?v=YzvFxF5LrRA

Una breve digressione: Ferrybridge C (1965 UK)

Una breve digressione: Ferrybridge C (1965 UK)

Contenuto schematico del corso

0) Brevi richiami di programmazione

1) Equazioni delle correnti nel moto vario

2) Problemi di moto vario nelle correnti in pressione

3) Correnti a pelo libero (in moto permanente e in moto vario)

4) Moti di filtrazione

0) Brevi richiami di programmazione

Parte applicativa del corso: esercitazioni numeriche (Matlab)

Finalità: esempi applicativi, laboratorio numerico

Suggerimento: provare a scrivere semplici algoritmi (esercitazione 0 e se necessario altri esercizi prima di svolgere le esercitazioni)

Esercitazioni numeriche: svolgimento in gruppo(?!), relazione sintetica, oggetto di discussione all'esame (responsabilità individuale!)

1) Equazioni delle correnti nel moto vario

Necessario avere ben presenti i concetti dell’Idraulica!

2) Problemi di moto vario nelle correnti in pressione (colpo d'ariete)

Ambiti applicativi:

- impianti di sollevamento

- impianti idroelettrici

- tutti gli impianti idraulici

2) Problemi di moto vario nelle correnti in pressione (colpo d'ariete)

Possibili conseguenze:

- rotture

- erosione cavitativa

- …e non solo!!

2) Il caso dell’impianto idroelettrico di Sayano-Shushenskaya

Il maggior impianto idroelettrici russo, il sesto al mondo per potenza media prodotta (capacità 6400MW) 10 turbine Francis http://www.youtube.com/watch?v=egeABBr5hyA http://www.youtube.com/watch?v=R1q-tiSWudw

Prima dell’incidente

17 Agosto 2009: l’incidente

● Unità 2 uscita dalla sede e sollevata per circa 3 m, ancora in rotazione!! (Peso dell’unità: 2960 tonn, peso del rotore: 995 t);

● Sala macchine inondata

● Chiusura manuale otturatori turbine (25 min!!)

Dopo l’incidente

Conseguenze:

75 morti!!

Possibili cause:

Colpo d’ariete!!

2) Problemi di moto vario nelle correnti in pressione (colpo d'ariete)

Necessari sistemi di attenuazione effetti del colpo d'ariete!!

Esempio: Casse d’aria d'aria, etc

2) Problemi di moto vario nelle correnti in pressione (colpo d'ariete)

Valvole di sicurezza

3) Correnti a pelo libero (in moto permanente e in moto vario)

Canali con portata variabile lungo il percorso

(tracciamento dei profili di corrente)

Es: Canali di derivazione,

sfioratore laterale, grondaie

3) Correnti a pelo libero (in moto permanente e in moto vario)

Onde a fronte ripido

3) Correnti a pelo libero (in moto permanente e in moto vario)

Propagazione di onde di piena

Hec-Ras

modulo moto vario

4) Moti di filtrazione

•Flusso in mezzi saturi •Legge Darcy •Equazione Laplace e metodi numerici •Reticolo di filtrazione •Pozzi

Esercitazioni numeriche e seminari

Esercitazioni numeriche su tutti gli argomenti del corso

Seminario su impianti di sollevamento

Seminario su CFD (Computational Fluid Dynamics)?