Insegnamento SCIENZE APPLICATE PER IL DESIGN

Nome del corso di laurea Design
Codice insegnamento A000257
Curriculum Comune a tutti i curricula
Docente responsabile Bruno Brunone
CFU 10
Regolamento Coorte 2018
Erogato Erogato nel 2018/19
Erogato altro regolamento
Informazioni sull'attività didattica
Anno 1
Periodo Secondo Semestre
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Tipo attività Attività formativa integrata
Suddivisione

FISICA TECNICA INDUSTRIALE

Codice A000258
CFU 5
Docente responsabile Franco Cotana
Docenti
  • Franco Cotana
Ore
  • 45 Ore - Franco Cotana
Attività Base
Ambito Formazione tecnologica
Settore ING-IND/10
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)

MECCANICA DEI FLUIDI

Codice 36201
CFU 5
Docente responsabile Bruno Brunone
Docenti
  • Bruno Brunone
  • Bruno Brunone
  • Silvia Meniconi (Codocenza)
Ore
  • 45 Ore - Bruno Brunone
  • 20 Ore - Bruno Brunone
  • 25 Ore (Codocenza) - Silvia Meniconi
Attività Affine/integrativa
Ambito Attività formative affini o integrative
Settore ICAR/01
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Lingua insegnamento Italiano
Contenuti Obiettivo del corso è quello di fornire alla studente le nozioni di base della Meccanica dei Fluidi (ad esempio i processi di efflusso, le caratteristiche locali dei campi di moto e l’interazione fluido–struttura) e di introdurlo ad alcuni aspetti relativi alla Gestione delle Risorse Idriche e degli Impianti Idraulici. Dopo aver fornito le nozioni di base sulle caratteristiche della domanda idrica e delle reti idrauliche, verranno approfondite le potenzialità tecniche di nuove tecnologie di design per il risparmio idrico ed energetico, applicabili al progetto di Interior Design, Exhibit Design, Retail Design e Product Design.
Testi di riferimento K. A. Breisch, Fountains: Splash and Spectacle, Thames and Hudson, London 1998.
H. Dreiseitl, Dieter Grau, K. H.C. Ludwig, Waterscapes: Planen, Bauen und Gestalten Mit Wasser, Basel 2001.
E. Di Franco, Rubinetti. Il design della migliore produzione, Motta Editore, Milano 2003.
H. Kinkade-Levario, Design for Water: Rainwater Harvesting, Stormwater Catchement, and Alternate Water Resuse, New Society Publishers, Gabriola Island 2007.
A. Lohrer, Basics Designing with Water, Birkhäuser, Basel 2008.
H. Dreiseitl, Dieter Grau, Recent Waterscapes: Planning, Building and Designing with Water, Birkhäuser, Basel 2009.
J. Jain-Neubauer, Water Design: Environment and Histories, Marg Publications, Mumbai 2016.
P. Cavagneri, Maria Adriana Giusti, Roberto Revelli, Scienza Idraulica e restauro dei giardini, Celid, Torino 2009.
D. Citrini, G. Noseda, Idraulica, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2012.
Obiettivi formativi Il primo obiettivo del corso è quello di tradurre i principi fondamentali della meccanica in equazioni nelle quali compaiano esplicitamente le grandezze che caratterizzano i processi di moto tipici dell'Idraulica.
In questo ambito, si vuole rendere l’allievo consapevole del fondamentale apporto sperimentale allo sviluppo della disciplina e a coniugare il rigore metodologico con le esigenze di un moderno e funzionale design di tutti gli elementi in cui l’acqua gioca un ruolo fondamentale, applicabili al progetto di Interior Design, Exhibit Design, Retail Design e Product Design.
Prerequisiti In considerazione delle specificità del corso, non è richiesta nessuna propedeuticità.
Metodi didattici Il modulo è articolato in
1) lezioni teoriche;
2) esercitazioni numeriche;
3) esercitazioni e prove di laboratorio presso il Laboratorio di Ingegneria delle Acque del Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale
Altre informazioni E' prevista attività di didattica integrativa consistente in visite presso il Laboratorio di Ingegneria delle Acque del Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale per meglio illustrare i caratteri delle correnti in pressione, in moto stazionario e vario, e di quelle a pelo libero.
Modalità di verifica dell'apprendimento L'esame finale consiste in una prova orale.

Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Programma esteso Il modulo si articola in due filoni di attività svolti in parallelo per necessità didattico/organizzativi.
Obiettivo del primo filone è quello di fornire allo studente le nozioni di base della Meccanica dei Fluidi e di Gestione delle Risorse Idriche e degli Impianti Idraulici, con un approccio che privilegi gli aspetti sperimentali rispetto a quelli analitici in considerazione della collocazione al primo anno dell’insegnamento. Obiettivo del secondo filone è quello di far familiarizzare l'allievo con alcuni dispositivi (ad esempio, erogatori di liquidi) e impianti (ad esempio, le fontane) e contesti urbanistici (ad esempio, parchi) ricorrenti nella pratica professionale.
Argomenti della Meccanica dei Fluidi sui quali verrà focalizzata l'attenzione sono, fra gli altri, i processi di efflusso, le caratteristiche locali dei campi di moto (ad esempio, irrotazionali), e l’interazione fluido–struttura. Nell’ambito della Gestione delle Risorse Idriche e degli Impianti Idraulici, dopo aver fornito le nozioni di base sulle caratteristiche della domanda idrica e delle reti idrauliche, verranno approfondite le potenzialità tecniche di nuove tecnologie di design per il risparmio idrico ed energetico, applicabili al progetto di Interior Design, Exhibit Design, Retail Design e Product Design.
Per mettere in evidenza l'importanza di un rigoroso approccio idrodinamico, verranno svolti casi di studio sia presso il Laboratorio di Ingegneria delle Acque per analizzare il funzionamento di alcuni dispositivi idraulici, sia con riferimento ad impianti reali e contesti urbanistici.
Dettagli del programma:
Definizioni introduttive
I liquidi come mezzi continui. Principali differenze fra liquidi, solidi e gas. Proprietà dei liquidi: densità e peso specifico, modulo di comprimibilità cubica; viscosità: legge di Newton e condizione di aderenza. Validità dell'ipotesi di processo isotermo e di liquido incomprimibile.

Liquidi in quiete
Legge di Stevin; distribuzione della pressione in un recipiente nel quale siano contenuti uno o più liquidi in quiete; spinta esercitata su una parete piana da uno o più liquidi; misura della pressione: piezometri, manometri metallici e trasduttori di pressione.

Cinematica dei liquidi
Definizione di portata massica e volumetrica; definizione di tubo di flusso; equazione di continuità per un tubo di flusso elementare (filetto fluido) in moto permanente; definizione di portata e velocità media di portata; equazione di continuità per una corrente in moto permanente; misura della portata (metodo volumetrico).

Dinamica dei liquidi
Definizione di liquido perfetto e connessioni con i liquidi reali. Teorema delle forze vive e sua applicazione ad una corrente di liquido perfetto. Teorema di Bernoulli e carico idraulico totale. Velocità torricelliana e coefficiente di velocità; coefficiente di contrazione e di efflusso; equazione fondamentale della foronomia. Funzionamento di un venturimetro per correnti in pressione quale strumento di misura della portata ed effetto Venturi. Significato energetico del carico idraulico totale.
Fontana di Erone (principio di funzionamento e possibili condizioni di esercizio)
Luci a battente di grandi dimensioni; luci a battente rigurgitate; luci a stramazzo: stramazzo Bazin (tipo e condizioni di aerazione a valle: vena depressa), profilo Creager, stramazzo Thomson; luci a stramazzo rigurgitate.

Comportamento dei liquidi reali
Analisi dei fenomeni dissipativi in una corrente in moto uniforme. Meccanismi dissipativi nelle correnti: perdite di carico continue e localizzate.
Equazione di Darcy-Weisbach e definizione del fattore di attrito. Esperienza di Reynolds. Abaco di Moody e formule di resistenza.
Meccanismi dissipativi nelle perdite di carico localizzate. Valutazione delle perdite di carico localizzate.
Verifica di condotte brevi.
Funzionamento di un erogatore nell'ambito dei sistemi di distribuzione idrica.

Criteri informatori dei sistemi di acquisizione dati e dei convertitori analogico-digitali.

Progetto di didattica innovativa (studenti organizzati in gruppi di lavoro)
Caratterizzazione idraulica di una luce mediante prove eseguite presso il Laboratorio di Ingegneria delle Acque.
Verifica delle leggi di resistenza per le esperienze eseguite presso il Laboratorio di Ingegneria delle Acque (con analisi della precisione degli strumenti).
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