Appunti di Meccanica dei fluidi

Domande e risposte teoriche ai temi d'esame dal 2016 al 2023 di Meccanica dei fluidi. Le seguenti domande sono state raggruppate in 25 domande senza ripetizioni: 1. Derivare l’equazione di continuità nella sua forma indefinita e globale 2. Drag su corpi tozzi 3. Disegnare e spiegare in dettaglio l’abaco di Moody 4. Ricavare la soluzione analitica delle equazioni di Navier Stokes per il flusso piano di Poiseuille (flusso tra due lastre piane parallele ferme in presenza di un gradiente di pressione) 5. Fornire ipotesi, enunciato e dimostrazione del teorema di Bernoulli 6. Formulare il legame costitutivo per un fluido newtoniano 7. Spinta idrostatica su superfici piane (determinazione modulo e punto di applicazione) 8. Enunciato e dimostrazione teorema pigreco 9. Ricavare la distribuzione degli sforzi tangenziali nel moto di Poiseuille in condotta (flusso in condizioni di moto laminare in condotta cilindrica a sezione circolare). 10. Significato fisico del tensore delle velocità di deformazione. 11. Enunciato e dimostrazione del teorema pigreco 12. Formulare e dimostrare l’equazione di continuità nelle forme indefinita e globale 13. Origine e significato del tensore degli sforzi di Reynolds 14. Disegnare e spiegare in dettaglio l’abaco di Moody 15. Strato limite su lastra piana indefinita parallela al flusso: definizione di strato limite e struttura del campo di moto. 16. Definizione di potenza cinetica di una corrente e significato del coefficiente di ragguaglio. 17. Ipotesi, enunciato e dimostrazione dell’equazione indefinita dell’equilibrio statico e della legge di Stevino 18. Soluzione analitica del flusso laminare e stazionario tra due lastre piane e parallele (flusso di Poiseuille) 19. Ricavare l’espressione del centro di spinta statica su superfici piane 20. Ricavare la distribuzione degli sforzi tangenziali nel moto di Poiseuille in condotta (flusso in condizioni di moto laminare in condotta cilindrica a sezione circolare). 21. Derivazione delle equazioni di Reynolds. 22. Drag su corpi affusolati. 23. Ricavare l’equazione globale di bilancio della quantità di moto a partire dalla corrispondente equazione indefinita di Navier-Stokes 24. Definizione di similitudine e criteri per la modellazione in ambito fluidodinamico 25. Enunciato e dimostrazione del teorema pigreco. 26. Ricavare il legame costitutivo per un fluido reale, stokesiano, newtoniano, incomprimibile 27. Disegnare e spiegare in dettaglio l’abaco di Moody. 28. Soluzione analitica del flusso laminare e stazionario tra due lastre piane e parallele (flusso di Poiseuille). 29. Descrivere il flusso di un fluido attorno ad una sfera, al variare del numero di Reynolds. 30. Ricavare l’equazione di continuità per i fluidi in forma indefinita. 31. Fornire la definizione, l’espressione e l’interpretazione fisica del coefficiente di ragguaglio della potenza cinetica. 32. Fornire l’enunciato, la dimostrazione e un esempio di applicazione del teorema pigreco. 33. Ricavare l’equazione globale di bilancio della quantità di moto a partire dalla corrispondente equazione indefinita di Navier-Stokes. 34. Presentare e discutere le metodologie e gli strumenti per la valutazione delle perdite di carico distribuite in condotta. 35. Disegnare e descrivere l’abaco di Moody 36. Significato fisico dei termini extradiagonali del tensore delle velocità di deformazione_ 37. Ricavare l’equazione indefinita della quantità di moto per fluido reale, stokesiano, newtoniano, incomprimibile. 38. Drag di pressione su corpi tozzi. 39. Soluzione analitica del flusso laminare e stazionario tra due lastre piane e parallele (flusso di Poiseuille). 40. Definizione di similitudine e criteri per la modellazione in ambito fluidodinamico. 41. Strato limite su lastra piana: fenomenologia e resistenze al moto. 42. Ricavare il legame costitutivo per un fluido reale, stokesiano, newtoniano, incomprimibile (fornendo le appropriate definizioni di queste ipotesi) 43. Partendo dalle equazioni di Navier‐Stokes, ricavare le equazioni di Reynolds in forma indefinita. 44. Ricavare l’equazione di continuità in forma indefinita e in forma globale. 45. Soluzione analitica del flusso laminare e stazionario tra due lastre piane e parallele (flusso di Poiseuille). 46. Ricavare l’equazione globale di bilancio della quantità di moto a partire dalla corrispondente equazione indefinita di Navier-Stokes. 47. Definizione di coefficiente di drag e sua dipendenza dalla scabrezza relativa per corpi tozzi 48. Derivazione del tensore degli sforzi di Reynolds 49. Disegnare e descrivere l’abaco di Moody. 50. Applicazione del teorema pi-greco alla caduta di pressione per unità di lunghezza in condotta cilindrica a sezione circolare. 51. Illustrare il significato delle componenti diagonali ed extra-diagonali del tensore delle velocità di deformazione. 52. Flusso di Poiseuille in tubo cilindrico: determinare la distribuzione degli sforzi tangenziali e della velocità sulla sezione trasversale al flusso. 53. Illustrare il significato delle componenti diagonali del tensore delle velocità di deformazione. 54. Flusso di Poiseuille in tubo cilindrico: determinare la distribuzione degli sforzi tangenziali e della velocità sulla sezione trasversale al flusso. 55. Fornire il concetto di similitudine completa e incompleta. MULTICHANCE: SOLO COMPLETA. 56. Strato limite su lastra piana: fenomenologia e resistenza al moto del fluido. MULTICHANCE: SOLO RESISTENZA AL MOTO. 57. Discutere la resistenza al moto nelle condotte cilindriche 58. Soluzione analitica delle equazioni di Navier-Stokes nel caso di moto laminare tra lastre piane parallele e indefinite. 59. Discutere la resistenza al moto nelle condotte cilindriche 60. Soluzione analitica delle equazioni di Navier-Stokes nel caso di moto laminare tra lastre piane 61. parallele e indefinite. 62. Teorema pigreco: fornire enunciato, dimostrazione, un esempio di applicazione. 63. Ottenere l’equazione di continuità globale partendo da quella indefinita. 64. Discutere fenomenologia e resistenza al moto per il flusso di un fluido attorno a un corpo tozzo. 65. Descrivere e ricavare analiticamente (per quanto possibile) i profili degli sforzi totali, viscosi e turbolenti in una condotta circolare. Il documento conta 28 pagine totali.