Misure e Modelli Idraulici

Codice:
SSD: ICAR/01

L’Insegnamento, che dà diritto a 9 crediti formativi, è a scelta autonoma dello studente e si tiene al II Semestre. Viene svolto in 50 ore di lezione e 22 ore di esercitazione alla lavagna e con l’ausilio delle dispense del docente. L’insegnamento non prevede alcuna propedeuticità. L’esame si svolge con colloquio orale.

Obiettivi formativi:

Il corso intende fare acquisire agli allievi i concetti fondamentali delle misure e dei modelli idraulici, approfondendo: i principi di funzionamento dei principali strumenti classici e moderni di misura delle grandezze idrauliche, la teoria degli errori di misura, l’analisi dimensionale, la teoria della similitudine e la modellazione fisica nell’ambito idraulico.

Contenuti:

Caratteristiche degli strumenti di misura: campo di misura, accuratezza, fedeltà, linearità, sensibilità, disturbo al flusso, risoluzione spaziale. Metodologie e strumenti classici di misura delle principali grandezze idrauliche (livelli, pressioni, velocità, portate) in correnti in pressione ed a pelo libero: piezometro, manometro, mulinello, tubo di Pitot, dispositivi a strozzamento, stramazzi, misure di portata tramite rilievi di velocità. Strumenti moderni di misura delle principali grandezze idrauliche in correnti in pressione ed a pelo libero. Misuratori di livello: sensore capacitivo, resistivo, ad ultrasuoni. Misuratori della pressione: cella di pressione resistiva, capacitiva, piezoelettrica. Misuratori della velocità: tubo di Pitot con cella di pressione, anemometro a filo/film caldo a corrente costante, anemometro a filo/film caldo a temperatura costante, misuratore di velocità ad ultrasuoni, anemometro laser-Doppler. Misuratore di portata elettromagnetico. Misuratore di portata ad ultrasuoni. Cenni ai sistemi di telecontrollo applicati agli impianti idrici. Concetti di base dell’analisi dei segnali e risoluzione temporale: applicazione alla cella di pressione resistiva. Teoria degli errori di misura: definizioni di errori sistematici ed errori accidentali; la propagazione degli errori sistematici e degli errori accidentali; considerazioni sull’errore finale; criteri di accettabilità dei dati sperimentali. Analisi dimensionale: teorema di Buckingham o teorema Π; applicazione dell’analisi dimensionale a: correnti in pressione in moto turbolento di fluido incomprimibile, foronomia, correnti a pelo libero in moto permanente turbolento, determinazione dei “numeri classici” dell’Idraulica. Criteri di similitudine e modelli fisici nell’Idraulica: similitudine geometrica, cinematica, dinamica. Similitudine nei processi di foronomia, nel moto di correnti in pressione moto uniforme turbolento, in correnti a pelo libero in moto permanente turbolento. Similitudini di Eulero, di Froude e di Reynolds.

Materiale didattico:

Libri di testo:

• Pulci Doria – Metodologie Moderne di Misure Idrauliche e Idrodinamiche – Ed. CUEN
• Sandro Longo e Marco Petti – Misure e controlli idraulici – Ed. McGraw-Hill
• John R. Taylor – Introduzione alla teoria degli errori – Ed. Zanichelli