Simone Zuccher Simone Zuccher

Teaching 2017-2018

[...] Se gli allievi non capiscono, il torto è dell'insegnante che non sa spiegare. Né vale addossare la responsabilità alle scuole inferiori. Dobbiamo prendere gli allievi così come sono, richiamare ciò che essi hanno dimenticato, o studiato sotto altra nomenclatura. Se l'insegnante tormenta i suoi alunni, e invece di cattivarsi il loro amore, eccita odio contro sé e la scienza che insegna, non solo il suo insegnamento sarà negativo, ma il dover convivere con tanti piccoli nemici sarà per lui un continuo tormento.

(Tratto dalla conclusione di "Giochi di aritmetica e problemi interessanti" di Giuseppe Peano, 1924 )

Un approccio vettoriale alla Geometria analitica nello spazio.
Compendio di probabilità in preparazione all'esame.
Compendio di statistica descrittiva in preparazione all'esame (anche se la statistica non è richiesta).
Compendio di calcolo combinatorio in preparazione all'esame.
Un approccio alla Legge di Faraday-Neumann.
Tre paginette sull' Effetto Compton.
Un approccio grafico-numerico ad un limite notevole.
Max Planck: un rivoluzionario riluttante.
Un approccio alla radiazione di corpo nero.
Un approccio alla relatività ristretta.
Sulla valutazione di test a scelta multipla.
L'idraulico ci insegna come risolvere un problema di matematica o di fisica.
Sulla didattica della matematica.
Tutti i corsi degli anni precedenti: 2016-2017, 2015-2016, 2014-2015, 2013-2014, 2012-2013, 2011-2012, 2010-2011, 2009-2010, 2008-2009, 2007-2008, 2006-2007.

Top

Dinamica dei Fluidi (6 crediti di 6, intero corso)

Il corso inizia giovedì 01 Marzo 2018 secondo il seguente orario settimanale:
martedì ore 13:30-15:30, Aula Gino Tessari (Borgo Roma - Ca' Vignal 2)
giovedì ore 15:30-18:30, Aula L (Borgo Roma - Ca' Vignal 2).
In questa pagina saranno disponibili il diario delle lezioni e le dispense aggiornate.
Appunti del corso in continuo divenire: stampare solo le pagine strettamente necessarie perché potrebbero cambiare (meglio non stampare nulla).
Film storici del MIT, visualizzazioni e spiegazioni dei filmati (1972).

==>> Martedì 05 Giugno 2018, 14:00-18:00, laboratorio alfa. (4h, tot 48h) Discussione e chiarimenti su problematiche sorte nella risoluzione delle esercitazioni assegnate in vista dell'esame.

==>> Martedì 29 Maggio 2018, 15:30-17:30, laboratorio alfa. (2h, tot 48h) Discussione e chiarimenti su problematiche sorte nella risoluzione delle esercitazioni assegnate in vista dell'esame.

Giovedì 24 Maggio 2018, 15:30-18:30, aula L. (3h, tot 46h) Puntualizzazioni su alcuni argomenti trattati durante il corso. Discussione e chiarimenti su problematiche sorte nella risoluzione delle esercitazioni assegnate in vista dell'esame.

Martedì 22 Maggio 2018, 13:30-15:30, aula Tessari. (2h, tot 43h) Modelli di ordine 0 (algebrici) e mixing length. Idee di base dei modelli di ordine 1 (ad una equazione differenziale) e modelli di ordine 2 (a due equazioni differenziali).

Giovedì 17 Maggio 2018, 15:30-18:30, aula L. (3h, tot 41h) Introduzione alla turbolenza, caratteristiche fenomenologiche. Scale turbolente, cascata di energia. La teoria di Kolmogorov. La simulazione diretta della turbolenza (DNS), la simulazione dei grandi vortici (LES - Large Eddy Simulation), le equazioni mediate di Reynolds (RANS). Modelli di chiusura delle equazioni mediate di Reynolds (RANS): ipotesi di Boussinesq.

==>> Martedì 15 Maggio 2018, 15:30-17:30, aula L. (2h, tot 38h) Riduzione delle 4 equazioni a 2 equazioni (per eta e per v), equazione di Orr-Sommerfeld. Stabilità dei modi propri di eta, teorema di Squire. Stabilità non viscosa, dimostrazione della condizione necessaria per l'instabilità (profilo di velocità con flesso). Cenno alla stabilità viscosa.

Giovedì 10 Maggio 2018, 15:30-18:30, aula L. (3h, tot 36h) Alcune soluzioni esatte delle equazioni di Navier-Stokes: corrente di Couette e di Poiseuille (canale piano infinito), corrente di Hagen-Poiseuille (in un tubo a sezione circolare). Introduzione alle instabilità fluidodinamiche: corrente in un tubo (esperimento di Reynolds), correnti aperte (strato limite su lamina piana). Stabilità lineare per correnti piane e parallele: linearizzazione e problema agli autovalori formato da 4 equazioni in 4 incognite.

Giovedì 03 Maggio 2018, 15:30-18:30, aula L. (3h, tot 33h) Dimostrazione del primo e secondo teorema di Helmholtz. Equazione per la vorticità nel caso generale e specializzazione ai casi particolari di corrente a viscosità e densità costanti e corrente barotropica non viscosa con campo di forze conservative. Dinamica della vorticià: 3D vs 2D. Il teorema di Kelvin; i teoremi di Helmholtz (primo secondo e terzo) e il loro significato geometrico.

Giovedì 26 Aprile 2018, 15:30-18:30, aula L. (3h, tot 30h) Sistemi iperbolici lineari e non lineari, genuina non linearità, degenerazione lineare, discontinuità di contatto. Soluzioni possibili del problema di Riemann nel caso non lineare. Il problema di Riemann per il tubo di shock (Eulero 1D). Dinamica della vorticià: definizioni preliminari, legame tra vorticità e velocità angolare di un elemento di fluido.

==>> Martedì 24 Aprile 2018, 15:30-17:30, laboratorio alfa. (2h, tot 27h) Dimostrazione della condizione di Rankine-Hugoniot. Il problema di Riemann nel caso non lineare (onde d'urto e ventaglio di rarefazione). Alcuni metodi numerici per la soluzione di equazioni iperboliche. Il caso lineare: Eulero esplicito (instabile) e implicito, upwind, Lax-Friedrichs, Lax-Wendroff, CFL condition. Il caso non lineare: formulazione conservativa con flussi numerici, Lax-Friedrichs conservativo.

==>> Martedì 17 Aprile 2018, 15:30-17:30, laboratorio alfa. (2h, tot 25h) Grandezze caratteristiche dello strato limite (spessore di spostamento, di quantità di moto e fattore di forma). Equazione integrale di von Karman, ri-calcolo del coefficiente di attrito per la lamina piana tramite lo spessore di spostamento.
Leggi di conservazione e carattere iperbolico (importanza delle equazioni iperboliche). Il caso scalare lineare a coefficienti costanti (equazione del trasporto), linee caratteristiche, il caso scalare lineare a coefficienti non costanti, il caso scalare non lineare (equazione di Burgers), onde d'urto, soluzione in forma debole.

Giovedì 12 Aprile 2018, 15:30-18:30, aula L. (3h, tot 23h) Derivazione dell'equazione di Blasius per corrente esterna uniforme. Riscrittura dell'equazione di Blasius come sistema di equazioni differenziali ordinarie del second'ordine; soluzione numerica del problema ai limiti. Consegna del quinto problema numerico. Spessore dello strato limite su lamina piana, valore asintotico della velocità normale alla paretere, sistenza di attrito per la lamina piana come integrale dello sforzo a parete, coefficiente di attrito per la lamina piana.

Giovedì 05 Aprile 2018, 15:30-18:30, aula L. (3h, tot 20h) Consegna del quarto problema numerico.
Derivazione delle equazioni di Prandtl, a partire dalle equazioni di Navier-Stokes, basata sull'ordine di grandezza dei vari termini. Risoluzione numerica delle equazioni dello strato limite 2D su lamina piana, Consegna del quinto problema numerico.

Martedì 27 Marzo 2018, 13:30-15:30, aula Tessari. (2h, tot 17h) Correnti barotropiche, correnti incomprimibili, corrente ideale, equazioni di Eulero. Corrente irrotazionale, corrente barotropica non viscosa: forma di Crocco. Il teorema di Bernoulli nelle diverse forme: il caso stazionario, il caso irrotazionale instazionario, il caso irrotazionale e stazionario.
Consegna del terzo problema numerico.
Lo strato limite: introduzione.

Giovedì 22 Marzo 2018, 15:30-18:30, aula L. (3h, tot 15h) Consegna del primo problema numerico. Forma conservativa e forma convettiva delle equazioni; equazione dell'energia interna; forme alternative per l'equazione dell'energia (equazione dell'entropia). Consegna del secondo problema numerico. Casi particolari delle equazioni di governo: dipendenza dal tempo, effetto della viscosità, della conduzione termica, dell'entropia e della comprimibilità.

==>> Martedì 20 Marzo 2018, 14:30-16:30, aula D. (2h, tot 12h) Dai princìpi di conservazione alle equazioni di Navier-Stokes, la seconda legge di Newton, il primo principio della termodinamica per un volume materiale. Le equazioni di Navier-Stokes complete, condizioni iniziali e al contorno. La derivata sostanziale.

Giovedì 15 Marzo 2018, 15:30-18:30, aula L. (3h, tot 10h) La relazione costitutiva per fluidi newtoniani isotropi. Approccio Euleriano e Lagrangiano, volume di controllo (fisso) e volume materiale (in moto con il fluido). Conservazione della massa in un volume di controllo. Dimostrazione del teorema del trasporto di Reynolds per il caso scalare e vettoriale. Conservazione della massa in un volume materiale. Dai princìpi di conservazione alle equazioni di Navier-Stokes, la seconda legge di Newton, il primo principio della termodinamica per un volume materiale.

==>> Martedì 13 Marzo 2018, 15:30-17:30, aula H. (2h, tot 7h) Differenza tra fluido, flusso e corrente. Forze e sforzi nei fluidi, teorema del Tetraedro di Cauchy, simmetria del tensore degli sforzi.

Giovedì 08 Marzo 2018, 15:30-18:30, aula L. (3h, tot 5h) Introduzione alla notazione tensoriale con gli indici ripetuti e riscrittura degli operatori differenziali in forma tensoriale. Ripasso del teorema della divergenza e del rotore, interpretazione fisico-geometrica di divergenza, rotore e gradiente. Introduzione ai fluidi, definizione di fluido, ipotesi del continuo e proprietà fisiche dei fluidi (densità, viscosità, tensione superficiale).

Martedì 06 Marzo 2018, 13:30-15:30, aula Tessari. (2h, tot 2h) Introduzione al corso e alle modalità del colloquio orale. Ripasso della notazione vettoriale e degli operatori differenziali gradiente, divergenza, rotore e laplaciano. Utilizzo del vettore nabla.

Top
Last updated: 29 May 2018. Webmaster