Giorgio RICCARDI
Insegnamento di APPLICAZIONI DELLA MECCANICA DEI FLUIDI
Corso di laurea magistrale in MATEMATICA
SSD: MAT/07
CFU: 8,00
ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 72,00
Periodo di Erogazione: Secondo Semestre
Italiano
Lingua di insegnamento | ITALIANO |
Contenuti | Il corso presenta alcuni elementi di base della fluidodinamica incomprimibile, con particolare riferimento ai flussi attorno a corpi ed allo studio dello strato limite. Viene analizzato il legame tra dinamica della vorticità e risultante delle forze e dei momenti sul corpo, al fine di illustrare la genesi della resistenza e della portanza aerodinamica. Lo studio dello strato limite viene impostato utilizzando l'approccio generale della teoria delle perturbazioni singolari. |
Testi di riferimento | parte generale: |
Obiettivi formativi | L’obiettivo primario è quello di mettere lo studente in grado di studiare autonomamente un qualunque testo di Meccanica dei Fluidi, avendo una solida conoscenza delle basi fisico/matematiche e degli strumenti essenziali per lo studio di tale materia. Viene inoltre curato l'aspetto applicativo computazionale in modo che lo studente possa costruire autonomamente algoritmi e codici di calcolo per simulare alcune tipologie semplici di flussi. |
Prerequisiti | Sono richieste conoscenze di base della Fisica Classica (in particolare della Meccanica) e degli strumenti |
Metodologie didattiche | Il corso si compone di 5 cfu (40 ore) di lezioni frontali, in cui viene curata la comprensione di ciascun argomento attraverso esercizi collettivi, e di 3 cfu (36 ore) di esercitazioni al calcolatore. Le lezioni e le esercitazioni sono frontali, al fine di semplificare l'approccio dello studente ad argomenti ed a strumenti nuovi. |
Metodi di valutazione | La verifica del livello di apprendimento dello studente avviene tramite l’assegnazione di una esercitazione e la successiva discussione del lavoro svolto e dei risultati ottenuti. Il periodo di tempo necessario per produrre il lavoro ed i risultati viene concordato con lo studente. Entro limiti ragionevoli (qualche settimana), il tempo impiegato non incide sulla valutazione del profitto. Vengono valutati anche la qualità della relazione e la capacità di esporne i risultati, per preparare lo studente alla sua vita professionale. |
Altre informazioni | Saranno disponibili appunti e codici di calcolo. |
Programma del corso | Parte I Richiami di cinematica: |
English
Teaching language | Italian |
Contents | The course discusses some basic issues of the incompressible fluid mechanics, with particular reference to the flow about bodies and to the boundary layer. The relation between the vorticity dynamics in the field and the force and the moment acting on the body is deeply investigated, leading to simple explanations of the drag and of the aerodynamic lift. The boundary layer is studied in the framework of the classical theory of singular perturbations. A short view to the compressible fluid dynamics is finally aimed at the study of the propulsive nozzle of a jet engine. |
Textbook and course materials | general part: |
Course objectives | The subject of the course is the study of some classical problems of the Fluid Mechanics and of the corresponding mathematical models classically used for their handling. The student is asked for knowing the main features of some relevant kinds of flows and the mathematical approaches needed for their quantitative handling. Moreover, he has to understand and to explain the results of analytical and/or numerical calculations of the flow fields. The main goal of the course consists in enabling the student to use the mathematical models for investigating sample-flows. Moreover, the student has to become able to build the numerical codes needed during his investigations and also to evaluate the reliability of the obtained results. |
Prerequisites | Basic knowledges of Physics and of Calculus are required. In particular, the student shold know the ordinary differential equations, Green's formulae and something about the partial differential equations. |
Teaching methods | The course consists in 5 cfu (40 hours) of lectures and 3 cfu (24 hours) of exercises. A large part of these latter will be held in the computer room. The lessons and the exercises are in presence, with the aim to simplify the approach of the student to new arguments and computer tools. |
Evaluation methods | The examination consists in giving an exercise and a certain time to do this (few weeks). After that, the exercise will be discussed together and its results evaluated. The quality of the report made by the student as well as the presentation of the results are also evaluated, in order to prepare the student to his professional life. |
Other information | Notes by the teacher and numerical codes are available. |
Course Syllabus | Part I Kinematics: |