Note di Meccanica dei Fluidi

These notes were written to provide a reference text for the students of the master degrees in Naval, Civil and Environmental Engineering of the Polytechnic School of the University of Genoa, who are interested in learning more about the topics covered in the courses of Hydrodynamics and Fluid Mechanics. However, also students of other master degrees might fi nd them useful for their formation. In the notes, starting from the basic principles of physics, the equations describing fl uid dynamics are derived. Some exact solutions of the problem of fl uid motion are determined and the approaches to be used to derive approximate solutions when the complexity of the problem prevents fi nding its solution in closed-form, are described. In particular, the fl ows at both low and high Reynolds numbers are considered. In the latter case, the inviscid fl uid and the irrotational fl ow models are described along with the the boundary layer which develops close to a rigid wall. The last part of the notes is devoted to turbulent fl ows, even though this topic is too broad to be discussed in depth in these brief notes

Queste note sono state scritte per fornire un testo di riferimento per approfondire gli argomenti trattati durante i corsi di Idrodinamica e Meccanica dei Fluidi off erti agli studenti delle lauree magistrali in Ingegneria Navale, Civile e Ambientale attive presso la Scuola Politecnica. Tuttavia anche gli studenti di altri corsi di laurea magistrale possono trovarle utili per la loro formazione. Partendo dai principi fondamentali della fi sica, nelle note vengono ricavate le equazioni puntuali che descrivono la dinamica dei fl uidi. Successivamente vengono descritte alcune soluzioni esatte del problema del moto di un fl uido e gli approcci che sono utilizzati per determinare in forma approssimata il campo di moto, quando la complessità del problema ne impedisce la soluzione in forma chiusa. In particolare vengono esaminati i moti caratterizzati da bassi e alti valori del numero di Reynolds. In quest’ultimo caso vengono descritti il modello di fl uido ideale e quello di moto irrotazionale insieme alla teoria dello strato limite. L’ultima parte delle note è dedicata ai moti turbolenti, anche se la vastità di questo argomento ne impedisce una trattazione approfondita.