Ingegneria civile e ambientale (Anno Accademico 2018/2019) - Strutture e infrastrutture

Idraulica e costruzioni idrauliche

Docenti video: Guglielmo Benfratello - Università di Palermo (Palermo - Italy), Gerardo Bonvissuto - Università di Palermo (Palermo - Italy), Luigi Butera - Politecnico di Torino (Torino - Italy), Enrico Larcan - Politecnico di Milano (Milano - Italy), Guelfo Pulci Doria - Università di Napoli "Federico II" (Napoli - Italia), Alessandro Paoletti - Università di Udine (Udine - Italy), Giacomo Rasulo - Università di Napoli "Federico II" (Napoli - Italia), Guido Calenda - Università Roma Tre (Roma - Italy)

Lezione n. 1: Proprietà fisiche dei liquidi Solidi, liquidi, aeriformi Unità di misura Peso specifico Densità, comprimibilità, viscosità Solubilità di un gas in un liquido		Guglielmo Benfratello
Lezione n. 2: Locuzioni e termini speciali dell’idraulica Traiettoria Specie di correnti Sezione trasversale Portata Categorie di movimento Regimi di moto Luci		Guglielmo Benfratello
Lezione n. 3: Sforzi nei sistemi continui fluidi I fluidi come sistemi continui Forze e sforzi agenti sui fluidi Forze di massa Forze di inerzia Forze di superficie Sforzo Modo di variare dello sforzo attorno ad un punto Teorema del tetraedro di Cauchy Tensore degli sforzi Proprietà relative agli sforzi intorno ad un punto		Gerardo Bonvissuto
Lezione n. 4: Idrostatica (I parte) - Distribuzione e misura della pressione Sistemi continui, insieme di particelle, campo permeato di forze di massa e di superficie Pressione in un punto Manometri a mercurio Manometro metallico Diagramma delle pressioni Spinta su superficie rettangolare		Guglielmo Benfratello
Lezione n. 5: Idrostatica (II parte) - Equazioni della idrostatica. Spinte su superfici Componenti verticali e orizzontali Centro di spinta Spinta su superfici curve Equazione indefinita Equazione globale		Guglielmo Benfratello
Lezione n. 6: Idrostatica (III parte) - Applicazioni della idrostatica. Statica degli aeriformi. Piano dei carichi idrostatici Principio di Pascal e paradosso idrostatico Spinte su superfici curve Statica degli aeriformi		Guglielmo Benfratello
Lezione n. 7: Idrostatica (IV parte) - Pressioni assolute e relative. Riepilogo della idrostatica Pressione assoluta e relativa Diagramma delle pressioni Formula di Mariotta Equilibrio dei corpi immersi o galleggianti		Guglielmo Benfratello
Lezione n. 8: Statica dei fluidi Sforzi nei fluidi in quiete Equazione indefinita di equilibrio statico Equazione globale di equilibrio statico Statica dei fluidi		Gerardo Bonvissuto
Lezione n. 9: Cinematica dei fluidi Definizione del campo di moto Elementi caratteristici del moto Equazioni di continuità		Gerardo Bonvissuto
Lezione n. 10: Dinamica dei fluidi Equazione indefinita di equilibrio dinamico Caso del fluido perfetto: equazione di Eulero Equazione globale di equilibrio dinamico		Gerardo Bonvissuto
Lezione n. 11: Dinamica dei liquidi perfetti - Il teorema di Bernoulli: casi particolari Significato energetico della quota piezometrica Il teorema di Bernoulli Efflusso da una luce di fondo Moto a pressione costante, linea dei carichi totali Moto uniforme, piezometrica		Guglielmo Benfratello
Lezione n. 12: Dinamica dei liquidi perfetti - Applicazioni del teorema di Bernoulli Corrente a z costante Tubo di Pitot Tubo composito con boccaglio Tubo che collega due serbatoi Boccaglio Venturimetro		Guglielmo Benfratello
Lezione n. 13: Dinamica dei liquidi perfetti: la corrente lineare L'impostazione del problema dinamico:fluido reale e perfetto L'equazione di Eulero per liquido perfetto e pesante Proiezione dell'Equazione di Eulero sulla terna intrinseca		Gerardo Bonvissuto
Lezione n. 14: Dinamica dei liquidi perfetti: il teorema di Bernoulli Proiezione dell'Equazione di Eulero sulla terna intrinseca (lungo la tangente) Il teorema di Bernoulli Significati del teorema di Bernoulli Esempi di applicazione del teorema di Bernoulli		Gerardo Bonvissuto
Lezione n. 15: Dinamica dei liquidi perfetti: estensione del teorema di Bernoulli alle correnti lineari Potenza di una corrente in una sezione Estensione del teorema di Bernoulli alle correnti lineari Relazione tra i coefficienti di raguaglio a e b e loro valori Esempi applicativi		Gerardo Bonvissuto
Lezione n. 16: Equazioni fondamentali dei fluidi reali Modello di fluido reale (equazione reologica) Equazione indefinita dei fluidi reali (Navier-Stokes) Equazione globale dei fluidi reali		Enrico Larcan
Lezione n. 17: Correnti in pressione: moto uniforme; moto uniforme laminare Generalità sul moto uniforme Moto laminare		Enrico Larcan
Lezione n. 18: Correnti in pressione: moto uniforme (in media) turbolento Regimi di moto: esperienza di Reynolds Caratteristiche del moto turbolento Equazione globale di equilibrio con grandezze medie temporali		Enrico Larcan
Lezione n. 19: Correnti in pressione: sforzi tangenziali viscosi e turbolenti; analisi dimensionale - moto laminare Equazione globale di equilibrio con grandezze medie temporali Sforzi tangenziali viscosi e turbolenti Ricerche sul moto uniforme		Enrico Larcan
Lezione n. 20: Correnti in pressione: analisi dimensionale – moto turbolento in tubi lisci Ricerche sul moto uniforme Moto assolutamente turbolento in tubi lisci Moto turbolento di transizione in tubi lisci		Enrico Larcan
Lezione n. 21: Correnti in pressione: moto turbolento in tubi scabri; abaco di Moody Moto turbolento in tubi scabri Arpa di Nikuradse Abaco di Moody		Enrico Larcan
Lezione n. 22: Correnti in pressione: formule pratiche e perdite di carico localizzate Moto turbolento in tubi scabri (abaco di Moody) Formula pratiche per il calcolo di J Perdite di carico localizate		Enrico Larcan
Lezione n. 23: Correnti in pressione: perdite di carico localizzate Perdite di carico localizate		Enrico Larcan
Lezione n. 24: Correnti in pressione: applicazioni del teorema di Bernoulli generalizzato Perdite di carico localizate Esempio di applicazione del teorema di Bernoulli generalizato		Enrico Larcan
Lezione n. 25: Lunghe condotte 1- Definizione; condotte erogatrici; profili idraulici indeterminati Definizione di lunga condotta Esempi di condotte erogatrici Lunghe condotte con tratti in depressione		Luigi Butera
Lezione n. 26: Lunghe condotte 2 - Reti a maglie chiuse; metodo di Cross Problemi idraulicamente indeterminati Reti chiuse e metodo di Cross		Luigi Butera
Lezione n. 27: Il colpo d’ariete Generalità Il caso degli impianti idroelettrici Chiusura istantanea dell'otturatore Chiusura brusca dell'otturatore Chiusura lenta dell'otturatore Manovra qualsiasi dell'otturatore		Guelfo Pulci Doria
Lezione n. 28: Correnti a pelo libero 1 - Introduzione; moto uniforme nei canali Generalità Moto uniforme nei canali Caratteristiche energetiche della corrente Moto permanente nei canali (profili del pelo libero) Passaggio attraverso lo stato critico: il risalto Moto permanente nei canali con profili del pelo libero separati dal risalto idraulico Individuazione delle grandezze geometriche e fisiche che regolano il moto uniforme		Luigi Butera
Lezione n. 29: Correnti a pelo libero 2 - Scala di deflusso; canali con sezioni di economia Individuazione dell'altezza di moto uniforme che compete ad una assegnata portata Canali con sezioni di economia		Luigi Butera
Lezione n. 30: Correnti a pelo libero 3 - Moto permanente; caratteristiche energetiche della corrente Introduzione al moto permanente nei canali Caratteristiche energetiche della corrente		Luigi Butera
Lezione n. 31: Correnti a pelo libero 4 - Bilanci energetici; profili di pelo libero Bilancio energetico tra due sezioni Moto permanente nei canali: profili del pelo libero		Luigi Butera
Lezione n. 32: Correnti a pelo libero 5 - Profili in alvei a forte pendenza Moto permanente nei canali: profili del pelo libero in alvei a forte pendenza Passaggio attraverso lo stato critico: il risalto idraulico		Luigi Butera
Lezione n. 33: Correnti a pelo libero 6 - Risalto e profili separati dal risalto Passaggio attraverso lo stato critico: il risalto idraulico Moto permanente nei canali con profili del pelo libero separati dal risalto idraulico		Luigi Butera
Lezione n. 34: Correnti a pelo libero 7- Fenomeni con minime dissipazioni Presa da serbatoi Deflusso tra pile di ponti		Luigi Butera
Lezione n. 35: Foronomia - Luci a stramazzo Generalità sugli stramazzi Luce a battente di grandi dimensioni Stramazi di varia forma Stramazi rettangolari particolari Stramazi a larga soglia		Guelfo Pulci Doria
Lezione n. 36: Serbatoi I: I serbatoi e le loro funzioni Serbatoi e loro funzioni La funzione piezometrica Gli organi idraulici di un serbatoio: gli scarichi Gli organi idraulici di un serbatoio: le prese Definizione dei volumi di un serbatoio Funzione di compenso		Alessandro Paoletti
Lezione n. 37: Serbatoi II: L'equazione di continuita' e la capacita' di compenso L'equazione di continuità Il periodo T del compenso Risoluzione dell'equazione di continuità Problemi di progetto e problemi di verifica Capacità di compenso nel caso di regolazione completa		Alessandro Paoletti
Lezione n. 38: Serbatoi III: La regolazione dei serbatoi in caso di eccedenze e di deficit Esempi di regolazione completa Esempio 1: capacità di compenso di un serbatoio alimentato da una Qe costante Esempio 2: capacità di compenso di un serbatoio erogante una Qu costante Esempio 3: capacità di compenso di un serbatoio alimentato da una Qe costante in un periodo parziale Compenso con sfiori Compenso con deficit		Alessandro Paoletti
Lezione n. 39: Serbatoi IV: Verifica di serbatoi di capacita' assegnata Regolazione compatibile di serbatoi con assegnata capacità di compenso 1° caso: regolazione compatibile delle portate in uscita 2° caso: regola del "filo teso" 3° caso: regolazione compatibile delle portate in entrata La regolazione dei grandi laghi italiani I grandi vantaggi ottenuti con la regolazione		Alessandro Paoletti
Lezione n. 40: Il fabbisogno idrico e la necessità degli acquedotti Gli acquedotti nell'antichità Il fabbisogno idrico Coefficienti di punta Bilancio idrologico medio annuo Caratteristiche delle acque potabili		Giacomo Rasulo
Lezione n. 41: Le risorse idriche sotterranee Le falde Le sorgenti I pozzi Portata emungibile da falda freatica Portata emungibile da falda artesiana		Giacomo Rasulo
Lezione n. 42: L'acquedotto e le sue componenti La legislazione sulle risorse idriche Dotazioni idriche utilizzate per la stesura del P.R.G.A. Schema di un acquedotto Serbatoio Volume di compenso di un serbatoio Carico sul centro abitato Reti con più aree di servizio		Giacomo Rasulo
Lezione n. 43: Richiami di idraulica delle condotte in pressione Perdite di carico nelle condotte Formule pratiche per il calcolo delle perdite di carico nelle condotte Dissipazioni concentrate Dimensionamento delle condotte Schema impianto di sollevamento Valvola di non ritorno Pompe Curva caratteristica di una pompa Curva caratteristica dell'impianto Punto di funzionamento della pompa		Giacomo Rasulo
Lezione n. 44: Gli impianti di sollevamento Dimensionamento di una condotta premente Pompe in parallelo Curva caratteristica di un sistema di due pompe in parallelo Pompe in serie La cavitazione di una pompa Net Positive Suction Head (NPSH)		Giacomo Rasulo
Lezione n. 45: Condotte Calcolo delle condotte per carichi interni Calcolo delle condotte per carichi esterni Funzionalità di una rete di distribuzione Servizio antincendio L'espressione del CONTI Affidabilità del servizio		Giacomo Rasulo
Lezione n. 46: Reti interne Il disegno della rete Calcolo della portata di punta Prima fase di dimensionamento: gerarchizzazione della rete Seconda fase del dimensionamento: apertura della rete Terza fase del dimensionamento: ripartizione delle perdite di carico Quarta fase del dimensionamento: calcolo dei diametri Quinta fase del dimensionamento: scelta dei diametri commerciali Sesta fase del dimensionamento: verifica della rete		Giacomo Rasulo
Lezione n. 47: Idrologia. Obiettivi e metodi L'acqua come risorsa L'acqua come minaccia L'acqua come ambiente Problemi più comuni negli studi idrologici Ciclo idrologico naturale Bacino imbrifero o idrologico Bacino idrogeologico Bilancio idrologico		Guido Calenda
Lezione n. 48: Precipitazioni Misura delle piogge Servizio idrografico nazionale Variabilità temporale delle precipitazioni Variabilità spaziale delle precipitazioni Piogge intense Piogge intense: legge di probabilità pluviometrica		Guido Calenda
Lezione n. 49: Piogge. Perdite idrologiche Piogge intense di brevissima durata Ietogrammi Afflusso pluviometrico su un bacino Afflusso pluviometrico su un'area Metodo dei topoieti e metodo delle isoiete Perdite idrologiche		Guido Calenda
Lezione n. 50: Infiltrazione Infiltrazione nel suolo: generalità Infiltrazione potenziale e la formula di Horton Infiltrazione potenziale cumulata Rifiuto del suolo - Metodo CN Rifiuto del suolo - Metodo Proporzionale		Guido Calenda
Lezione n. 51: Deflussi I: Misura dei deflussi, modelli probabilistici di piena Misura dei deflussi Strumenti di misura dell'altezza idrometrica Misura delle portate Scala di deflusso Le piene Modelli probabilistici di piena		Guido Calenda
Lezione n. 52: Deflussi II: modelli afflussi- deflussi Modelli afflussi-deflussi: generalità Modelli integrali: generalità Modelli integrali concentrati La formula razionale Modello cinematico Modello dell'invaso Problema: individuazione della massima portata al colmo		Guido Calenda
Lezione n. 53: Deflussi III: IUH geomorfologico; regionalizzazione; Deflusso di base IUH geomorfologico Funzione di ampiezza Regionalizzazione Procedura di regionalizzazione Deflusso di base Probabilità delle portate minime Curva di esaurimento		Guido Calenda
Lezione n. 54: Sistemi di drenaggio urbano I:Schemi e caratteristiche generali dei sistemi fognari Fognature miste e separate Impatto idraulico e ambientale Schemi generali dei sistemi di drenaggio urbano Portate di tempo asciutto Calcolo delle portate reflue in funzione delle portate di acquedotto		Alessandro Paoletti
Lezione n. 55: Sistemi di drenaggio urbano II:I modelli di formazione delle piene urbane Portate meteoriche. Modelli concettuali e distribuiti Modello Afflussi - Deflussi distribuiti a base fisica La formula razionale Curve di Possibilità Pluviometrica L'infiltrazione Il tempo di ritorno di progetto		Alessandro Paoletti
Lezione n. 56: Sistemi di drenaggio urbano III:Il modello cinematico Il modello cinematico (o della corrivazione) Il modello cinematico: la curva aree-tempi Il modello cinematico: costruzione dell'onda di piena Il modello cinematico: ricerca dell'evento critico Stima del tempo di concentrazione Esempi di calcolo col metodo cinematico		Alessandro Paoletti
Lezione n. 57: Sistemi di drenaggio urbano IV:Il modello dell'invaso Il modello dell'invaso Il modello dell'invaso: ricerca dell'evento critico Stima del parametro k del bacino Esempi di calcolo col metodo dell'invaso		Alessandro Paoletti
Lezione n. 58: Sistemi di drenaggio urbano V:La laminazione delle piene urbane La laminazione delle piene urbane Sistemi di laminazione delle piene: vasche volano Dati da assegnare per il dimensionamento di un invaso di laminazione L'evento critico per la laminazione Determinazione dell'evento critico con il metodo delle sole piogge Determinazione dell'evento critico con il modello cinematico Determinazione dell'evento critico con il modello dell'invaso "Best Management Practices"		Alessandro Paoletti
Lezione n. 59: Sistemi di drenaggio urbano VI:Calcoli di dimensionamento delle condotte fognarie Dimensionamento delle sezioni dei collettori Dimensionamento in condizioni di moto uniforme Coefficienti di scabrezza Scala delle velocità Scala delle portate Velocità ammissibili Verifica in condizioni di moto permanente Scaricatori di piena		Alessandro Paoletti
Lezione n. 60: Sistemi di drenaggio urbano VII: I manufatti principali dei sistemi fognari Scaricatori di piena laterali Scaricatori di piena a salto Scaricatori di piena frontali Vasche di prima pioggia Esempi di vasche di prima pioggia Materiali per condotte Manufatti tipo		Alessandro Paoletti

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