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Modulo di Idraulica II
Presentazione del Corso
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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: [email protected]
Telefono: 070 6755319
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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
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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?
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Una breve digressione: Scia di vortici di Von Karman
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Una breve digressione: Tacoma bridge (1940)
https://www.youtube.com/watch?v=XggxeuFDaDU
https://www.youtube.com/watch?v=YzvFxF5LrRA
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Una breve digressione: Ferrybridge C (1965 UK)
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Una breve digressione: Ferrybridge C (1965 UK)
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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
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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!)
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1) Equazioni delle correnti nel moto vario
Necessario avere ben presenti i concetti dell’Idraulica!
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2) Problemi di moto vario nelle correnti in pressione (colpo d'ariete)
Ambiti applicativi:
- impianti di sollevamento
- impianti idroelettrici
- tutti gli impianti idraulici
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2) Problemi di moto vario nelle correnti in pressione (colpo d'ariete)
Possibili conseguenze:
- rotture
- erosione cavitativa
- …e non solo!!
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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
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Prima dell’incidente
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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!!)
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Dopo l’incidente
Conseguenze:
75 morti!!
Possibili cause:
Colpo d’ariete!!
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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
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2) Problemi di moto vario nelle correnti in pressione (colpo d'ariete)
Valvole di sicurezza
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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
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3) Correnti a pelo libero (in moto permanente e in moto vario)
Onde a fronte ripido
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3) Correnti a pelo libero (in moto permanente e in moto vario)
Propagazione di onde di piena
Hec-Ras
modulo moto vario
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4) Moti di filtrazione
•Flusso in mezzi saturi •Legge Darcy •Equazione Laplace e metodi numerici •Reticolo di filtrazione •Pozzi
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Esercitazioni numeriche e seminari
Esercitazioni numeriche su tutti gli argomenti del corso
Seminario su impianti di sollevamento
Seminario su CFD (Computational Fluid Dynamics)?