Appunti di idraulica

Idraulica

Meccanica dei fluidi

Definizione: la meccanica è lo studio dei movimenti dei corpi, cioè dei loro spostamenti e delle loro deformazioni di funzione del tempo.

Definizione di Meccanica dei fluidi: questo studia il comportamento dei fluidi in quiete e dei fluidi in moto (le pressione piezofome e velocità definite).

Osservazione 1: le esperienze si esprimono e il comportamento delle proprietà fisiche dei fluidi sotto varie condizioni e stati esperienze utilizzate per ottenere delle relazioni tra le variabili di intervento nei vari problemi della meccanica dei fluidi.

Osservazione 2: un fluido in moto presenta una generica difetti dissipazione che avvengono dovute alla presenza di tensioni tangenziali che possono essere di esempio viscoso o turbolento.

Definizione di Meccanica dei solidi: studia l'interazione fra forze e deformazioni elastiche.

Definizione di sforzo: è la tensione sull'unità di superficie v = E / A => t> deve essere uniformemente distribuiti su A

= > definizione elastica: se tolgo le forze il corpo torna nella posizione iniziale.

Idraulica

Meccanica dei fluidi

Definizione: la meccanica è lo studio dei movimenti dei corpi, cioè dei loro spostamenti e delle loro deformazioni in funzione del tempo.

Definizione di Meccanica dei fluidi: questo studia il comportamento dei fluidi in quiete e dei fluidi in moto (le pressioni, portate e velocità di deflusso).

Osservazione 1: da esperienze si sperimenta il comportamento delle proprietà fisiche dei fluidi sotto varie condizioni e stati, vengono utilizzate per ottenere delle relazioni tra le variabili che intervengono nei vari problemi della meccanica dei fluidi.

Osservazione 2: un fluido in moto presenta un generico stato di dissipazione di energia dovute alle presenze di tensioni tangenziali che possono essere di ampiezza viscosa o turbolenta.

Definizione di Meccanica dei solidi:

Studia l'interazione tra forze e deformazioni elastiche.

Definizione di sforzo:

è la tensione sull'unità di superficie

_σ = ^E/_A = > σ deve essere uniformamente distribuito su A

= > deformazione elastica: se tolgo le forze il corpo torna nella posizione iniziale.

Il pistone superiore ha velocità v₀.

Il liquido che c'è all'interno (tra le due piastre), continua a deformarsi finché persiste la forza.

Deformazione di un solido

v = G → angolo di deformazione

Deformazione di un liquido

v = μ → velocità di deformazione

dθ/dt →

Osservazioni

La deformazione in un liquido è irreversibile.

Su un solido si ha solo uno sforzo normale che non sono tangenziali; mentre in un liquido se esso non è in un recipiente non ha sforzi normali; se invece, è in un recipiente ha solo sforzi normali che dipendono di pressione.

Osservazione

Mentre un solido resiste a sforzi di trazione, un liquido no.

Definizione di liquido

Ha volume proprio ma non ha una forma propria.

Definizione di gas

Non ha né volume né forma propria.

Fluidi

Liquidi: sono espandibili. Un piccolo quantità è poco comprimibili.

Gas: sono molto espandibili e molto comprimibili.

Osservazione

Tutti i fluidi sono caratterizzati da una equazione di stato.

Equazione di stato

F è un legame tra pressione, volume e temperatura assoluta

Osservazione: gli sforzi remoti su un liquido sono entranti. È dimostrato anche che gli sforzi sono solo normali alla superficie.

Quando un fluido è in quiete _Ft

Se F / n lim _{A -> 0} F / A = p => sforzo di pressione [N/m²]

Equazione di stato

• F(p,V,T) = 0 => forma implicita
• v = V/M => volume specifico
• ρ = 1/_v M/V => densità

F(p,P,T) = 0 => questo è l’equazione di stato dei fluidi: un correlato su alle variabili: densità, temperatura assoluta e pressione

Osservazione: la densità dei liquidi è poco influenzata da variazioni della temperatura e della pressione mentre quelle dei gas variano in modo sensibile con tali grandezze.

L’eguazione di stato per un gas perfetto è la seguente: PV = mRT

• pressione
• volume
• massa totale
• R_v = costante universale dei gas perfetti = 8.314 ^k = K^-1

Questa equazione può anche essere scritta in altra forma più usuale del tipo:

_p/