Complementi di idraulica

Richiami di idraulica

• Eq di continuità
• Teorema di Bernoulli
• Distribuzione di velocità / moto laminare
• Moto turbolento
• Teorema di Bernoulli in condizioni di moto vario, in particolare l'avviamento del moto in una breve condotta.
• Moto permanente nelle correnti a superficie libera
• Celerità assoluta e relativa
• Calcolo della corrente media in un tratto
• Tracciamento numerico del profilo metodo diretto
• Tracciamento numerico del profilo metodo del passo prefissato
• Passaggio di una corrente tra le pile di un ponte
• HEC RAS
• Applicazioni
• Moto vario nelle correnti a superficie libera
• Equazioni di Saint Venant
• Semplificazioni: modello cinematico e modello parabolico
• Metodo delle caratteristiche
• Equazioni delle linee caratteristiche ed eq di compatibilità
• Metodo delle caratteristiche nel caso di una sezione rettangolare
• Condizioni al contorno e condizioni iniziali
• Soluzione nel caso di dighe con distanze variabili o a intervalli fissati
• Metodi delle differenze finite
• Schemi impliciti De Saint Venant in forma conservativa
• Schemi espliciti
• Moto vario nelle correnti in pressione
• Schema di impianto idroelettrico
• Oscillazioni elastiche e di massa
• Celerità di un'onda nelle oscillazioni elastiche
• Equazioni semplificate
• Analisi fisica del colpo di Ariete nel caso di una chiusura istantanea
• Equazioni integrali del colpo di Ariete
• Sistema delle equazioni complete
• Soluzione delle equazioni con il metodo delle caratteristiche
• Oscillazione di massa in un tubo ad U
• Pozzi piezometrici

Richiamo di idraulica

• Eq di continuità
• Teorema di Bernoulli
• Distribuzione di velocità / moto laminare
• Moto turbolento
• Teorema di Bernoulli in condizioni di moto vario, in particolare l'avviamento del moto in una breve condotta.

Moto permanente nelle correnti a superficie libera

• Celerità assoluta e relativa
• Calcolo della portata media in un tratto
• Tracciamento numerico del profilo metodo diretto
• Tracciamento numerico del profilo metodo del passo prefissato
• Passaggio di una corrente tra le pile di un ponte
• HEC RAS
• Applicazioni

Moto vario nelle correnti a superficie libera

• Equazioni di Saint Venant
• Semplificazioni: modello cinematico e modello parabolico
• Metodo delle caratteristiche
• Equazioni delle linee caratteristiche ed eq di compatibilità
• Metodo delle caratteristiche nel caso di una sezione rettangolare
• Condizioni al contorno e condizioni iniziali
• Soluzione nel caso di griglia con distanze variabili o a intervalli fissati
• Metodi delle differenze finite
• Schemi impliciti De Saint Venant in forma conservativa
• Schemi espliciti

Moto vario nelle correnti in pressione

• Schema di impianto idroelettrico
• Oscillazioni elastiche e di massa
• Celerità di un'onda nelle oscillazioni elastiche
• Equazioni semplificate
• Analisi fisica del colpo di Ariete nel caso di una chiusura istantanea
• Equazioni integrali del colpo d'Ariete
• Sistema delle equazioni complete
• Soluzione delle equazioni con il metodo delle caratteristiche
• Oscillazione di massa in un tubo ad U
• Pozzi piezometrici

Forze di superficie e forze di massa

Nello studio di sistemi continui è bene fare una distinzione tra forze di superficie e forze di massa.

Le forze di massa o di volume sono tutte quelle forze che agiscono sulla massa, ad esempio la forza peso.

Le forze di superficie sono quelle forze che agiscono sulla superficie di contorno del corpo.

Andiamo a considerare un volume:

Ed isoliamo da questo un volumetto che indichiamo con V.

Immaginiamo di dividere il volumetto con un piano:

Affinché i due corpi rimangano ancora in equilibrio si devono esercitare delle forze che sono quelle che si scambiano le particelle sulla superficie di separazione.

Si considera una superficie di area sulla quale agisce una forza unitaria dT/dA.

Si definisce sforzo dT/dA: è l'azione che si esercita sulla superficie nel punto che ha come normale n con dA - 0.

Sigma = [Kg/m²], lo sforzo dipende sia dalla porzione di superficie dA che dalla normale n normale sua giacitura.

Spinta = integral p phi_n dA