Università degli Studi di Perugia

• idraulica per i sistemi e l'ambiente
• processi di trasporto nei fluidi e nel suolo

Prova orale.

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Elementi della programmazione in Matlab
I linguaggi di programmazione e Matlab. I tipi di variabili. Le operazioni elementari. Le funzioni grafiche. Le istruzioni di controllo. I file script. Le funzioni.

Verifica dei sistemi di condotte in pressione in moto permanente
Elementi di teoria dei grafi. Formulazione del problema di verifica: le equazioni di continuità e del moto. Formulazione in termini di matrici. L'algoritmo del gradiente globale. Implementazione in Matlab del GGA e applicazioni.

Verifica di sistemi di condotte in pressione in moto vario
Richiami delle equazioni del moto vario per le correnti in pressione. Integrazione delle equazioni col metodo delle caratteristiche. Le condizioni al contorno. Implementazione in Matlab del metodo delle caratteristiche e utilizzo per un sistema semplici. Analisi dei risultati e caratteristiche salienti della soluzione. Acquisizione in laboratorio di dati per una prova di moto vario e confronto con la soluzione numerica.

Moti di filtrazione
Richiami delle equazioni dei moti di filtrazioni in mezzi porosi saturi. Integrazione analitica delle equazioni e teoria e pratica delle prove di emungimento da pozzo. Esercitazione con impiego di Matlab. Integrazione numerica alla differenze finite e implementazione in Matlab dell'algoritmo. Condizioni al contorno e impostazione del problema inverso in acquiferi eterogenei. Confronto della soluzione numerica con misure di campo.

Il corso parte dalla definizione di un fenomeno fisico di interesse (verifica di sistemi di condotte in moto permanente e vario, moti di filtrazione) e formalizzatolo in termini in termini di equazioni ne fornisce la soluzione per le pratiche applicazioni, evidenziando limiti e ipotesi.

Lezioni frontali ed uso in aula di software.

Dispense fornite dal docente.

Conoscenza e simulazione del funzionamento dei sistemi di condotte in pressione e di campi pozzi.

Primo semestre.

mercoledì 16:30 - 19:30 e venerdì 9:30 - 12:30

Uso del laboratorio di Ingegneria delle Acque

La frequenza non è obbligatoria.

Perugia, Facoltà di Ingegneria.

Giovedì 10:00 - 13:00 e 15:00-18:00

Facoltà di Ingegneria, Sezione di Ingegneria delle Acque

Unità didattica: Trasporto degli inquinanti nell'atmosfera (16 ore)
Richiami della struttura e della composizione dell'atmosfera secca e umida. Equazioni del moto. Equazioni di continuità in atmosfera umida con inquinanti. Equazione di conservazione per la temperatura potenziale. Condizioni iniziali ed al contorno per il sistema completo di equazioni. Trasporto di inquinanti attraverso equazione di diffusione. Modello Gaussiano per il trasporto di inquinanti gassosi. Stabilità atmosferica e classi di stabilità di Pasquill. Tecniche innovative per la stima della classe di stabilità. Velocità del vento alla quota effettiva di immissione degli inquinanti. Coefficienti di scambio e loro stima attraverso le formule di Briggs. Sovrainnalzamento del pennacchio e sua valutazione attraverso formule empiriche. Estensione del Modello Gaussiano per la presenza di inversioni in quota, per il trasporto di particolato, per emissioni non stazionarie.

Unità didattica: Trasporto degli inquinanti nel recettore suolo (14 ore)
Caratterizzazione della struttura del suolo. L'acqua nel terreno; contenuto e potenziale. Campo di moto dell'acqua nel terreno. Acquiferi: definizione e tipologia. Inquinamento del suolo. Inquinanti: tipologia e fonti di contaminazione. Trasporto in mezzi saturi: diffusione, avvezione, dispersione meccanica e idrodinamica, equazione di avvezione-dispersione del trasporto del soluto disciolto, dispersività, interazioni contaminante-suolo e riformulazione dell'equazione del trasporto, processi di assorbimento, decadimento radioattivo e biodegradazione. Trasporto in mezzo insaturo: interazioni del soluto con particelle colloidali, equazione fondamentale del trasporto in zona vadosa, modelli di equilibrio e non-equilibrio delle fasi liquida-solida in zona vadosa, percorsi preferenziali nella zona vadosa, flusso nel suolo di fluidi in fase liquida non acquosa. Strumenti di monitoraggio; pozzi e altre metodologie. Strumenti di contenimento di un fenomeno di contaminazione.

Unità didattica: Evaporazione da riserve aperte in atmosfera (10 ore)
Meccanismi in gioco nel processo di evaporazione delle riserve idriche. Formulazione dell'evaporazione mediante metodi del bilancio di massa, del bilancio energetico, del trasporto di massa e combinato. Evaporazione e dimensionamento di riserve artificiali per il raffreddamento di impianti. Stima dell'evaporazione attraverso evaporimetro.

Parte prima: Trasporto degli inquinanti nell'atmosfera

Parte seconda: Trasporto degli inquinanti nel recettore suolo 

Parte terza: Evaporazione da riserve aperte in atmosfera

Lezioni frontali con confronto con gli studenti.

G. FINZI, G. BRUSASCA, La qualità dell'aria, modelli previsionali e gestionali, Masson, Milano
1991.
C.W. FETTER, Contaminant Hydrogeology, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 1999.

Acquisizione di elementi della dinamica dei fluidi necessaria per investigare i problemi legati al trasporto degli inquinanti nei fluidi e nel suolo e del vapore sopra gli specchi d'acqua.

25/02/2014 - 01/06/2014

4 ore a settimana

Frequenza facoltativa.

Facoltà di Ingegneria, via G. Duranti, 93, Perugia