Come il mare

2- PRINCIPI DI IDRODINAMICA
Prof. Michele Morsilli – Università di Ferrara
FLUIDI
ARIA – ACQUA – GHIACCIO
(fluidi + sedimento)
IDRODINAMICA
Qualsiasi materiale sulla Terra (rocce, sedimenti, ghiaccio, acqua) tende a
deformarsi in risposta all’applicazione di uno sforzo.
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MATERIALI ELASTICI (Modello di Hooke)
MECCANICA
Sostanze
naturali
MATERIALI VISCOSI (Newtoniani)
MATERIALI PLASTICI (S. Venant)
MATERIALI VISCO-PLASTICI (Bingham)
1
MOTO DI UN FLUIDO CONFINATO
PROFILO DI VELOCITA’
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y
umax
F
piastra mobile
L
u=0
τ = µ du/dy
u
piastra fissa
µ = viscosità dinamica
du/dy = gradiente di velocità
TIPI DI FLUSSO
Velocità
flusso
Ac
c
l.
el
no
n
lin
ea
re
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stazionario
De
cc
ell
.n
on
Flusso oscillatorio
lin
ea
re
tempo
2
MOTO DEI FLUIDI
ESPERIMENTO DI REYNOLDS
Misura delle variazioni di
pressione in base alle
variazioni di velocità
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Δp = k 1 u
transizione
Δp = k 2 u n
K = costanti
n = 1.75 - 2
MOTO DEI FLUIDI
ESPERIMENTO DI REYNOLDS
Re =
ρud ud
=
µ
ν
Forze inerziali
Forze viscose
COMPORTAMENTO FLUIDO
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VALORE CRITICO
Esperimento
Reynolds circa =
12000
FLUSSO
LAMINARE
FLUSSO
TURBOLENTO
In tubi o canali tra
500 e 2000
3
MOTO DEI FLUIDI
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FLUSSO LAMINARE E TURBOLENTO
FILMATO LAMINARE
TURBOLENTO
MOVIMENTO IN UN FLUSSO TURBOLENTO
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Streak in wall region
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PROFILO LISCIO E RUVIDO DEL FONDO
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PROFILO
IDRAULICO
LISCIO
PROFILO
IDRAULICO
RUVIDO
Middleton & Southard, 1984
5
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PROFILO LISCIO E RUVIDO DEL FONDO
SEPARAZIONE DEL FLUSSO
Van
Dyke,
1982
6
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SEPARAZIONE DEL FLUSSO
Jopling, 1967
FLUSSO IN UN CANALE
7

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