{"id":31008,"date":"2018-02-28T21:44:54","date_gmt":"2018-02-28T20:44:54","guid":{"rendered":"https:\/\/www.unicusano.it\/blog\/?p=31008"},"modified":"2018-02-28T21:44:54","modified_gmt":"2018-02-28T20:44:54","slug":"cose-la-fluidodinamica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.unicusano.it\/blog\/didattica\/corsi\/cose-la-fluidodinamica\/","title":{"rendered":"Cos&#8217;\u00e8 la fluidodinamica, a cosa serve e dove si studia"},"content":{"rendered":"<p><strong>Cos&#8217;\u00e8 la fluidodinamica?<\/strong> Questa \u00e8 una delle domande pi\u00f9 frequenti tra gli studenti dei corsi di laurea in ingegneria meccanica.\u00a0 Si, perch\u00e9 la <strong>dinamica dei fluidi<\/strong> \u00e8 una delle materie d&#8217;insegnamento presenti nel piano formativo di molti corsi di laurea ed \u00e8 fondamentale da conoscere per chi vuole intraprendere certe professioni.<\/p>\n<p>Ma partiamo dalle origini e cerchiamo di dare una prima <strong>definizione di fluidodinamica,<\/strong> che intendiamo come la branca della meccanica dei fluidi che studia il comportamento dei fluidi (ovvero liquidi e gas) in movimento.<\/p>\n<p>Per risolvere un problema fluidodinamico occorre generalmente procedere nello svolgimento di equazioni differenziali per il calcolo di diverse propriet\u00e0 del fluido, come, ad esempio, velocit\u00e0, pressione, densit\u00e0, e temperatura, in funzione dello spazio e del tempo.<\/p>\n<p>Ma vediamo quali sono le <strong>equazioni della fluidodinamica<\/strong> pi\u00f9 rilevanti e approfondiamo il concetto nei prossimi paragrafi di questa guida.<\/p>\n<h3>Quello che devi sapere sulla fluidodinamica e sulle leggi dei gas<\/h3>\n<p>Che cos&#8217;\u00e8 la<strong> legge di Bernoulli?<\/strong> Cosa si intende per moto dei fluidi in fisica? A queste (e molte altre) domande risponderemo nel corso di questa guida.<\/p>\n<h3>Fluidodinamica: una definizione<\/h3>\n<p>Prima di rispondere ai quesiti pi\u00f9 complessi, partiamo dalle origini e rispondiamo ad una domanda fondamentale: cos&#8217;\u00e8 la fluidodinamica?<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.unicusano.it\/blog\/wp-content\/uploads\/2018\/02\/dinamica-dei-fluidi.jpg\"><img decoding=\"async\" class=\"size-medium wp-image-31010 alignright lazyload\" data-src=\"https:\/\/www.unicusano.it\/blog\/wp-content\/uploads\/2018\/02\/dinamica-dei-fluidi-272x300.jpg\" alt=\"dinamica dei fluidi\" width=\"272\" height=\"300\" data-srcset=\"https:\/\/www.unicusano.it\/blog\/wp-content\/uploads\/2018\/02\/dinamica-dei-fluidi-272x300.jpg 272w, https:\/\/www.unicusano.it\/blog\/wp-content\/uploads\/2018\/02\/dinamica-dei-fluidi-768x846.jpg 768w, https:\/\/www.unicusano.it\/blog\/wp-content\/uploads\/2018\/02\/dinamica-dei-fluidi-300x330.jpg 300w, https:\/\/www.unicusano.it\/blog\/wp-content\/uploads\/2018\/02\/dinamica-dei-fluidi.jpg 908w\" data-sizes=\"(max-width: 272px) 100vw, 272px\" src=\"data:image\/svg+xml;base64,PHN2ZyB3aWR0aD0iMSIgaGVpZ2h0PSIxIiB4bWxucz0iaHR0cDovL3d3dy53My5vcmcvMjAwMC9zdmciPjwvc3ZnPg==\" style=\"--smush-placeholder-width: 272px; --smush-placeholder-aspect-ratio: 272\/300;\" \/><\/a><\/p>\n<p>Come abbiamo accennato, per dinamica dei fluidi o fluidodinamica\u00a0intendiamo lo studio del comportamento dei fluidi in moto, in relazione alle cause che lo determinano.<\/p>\n<p>Nonostante possa sembrare, a primo impatto, una materia complessa e &#8220;lontana&#8221; dal quotidiano, sappi che in realt\u00e0 non \u00e8 affatto cos\u00ec. I fluidi, infatti, hanno un ruolo primario nella nostra vita. Ti basti pensare che:<\/p>\n<ul>\n<li>Il corpo umano \u00e8 composto al 95% di acqua;<\/li>\n<li>La superficie della Terra \u00e8 per i 2\/3 coperta di acqua;<\/li>\n<li>L\u2019atmosfera si estende per 17km al di sopra della superficie terrestre.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Come vedi, la disciplina \u00e8 pi\u00f9 &#8220;presente&#8221; di quanto pensi nella nostra vita di tutti i giorni.<\/p>\n<p>La fluidodinamica e i suoi derivati, come l&#8217;idraulica e l&#8217;aerodinamica hanno, come saprai, tantissime applicazioni. Ma vediamo ora quali sono le leggi e i principi fondamentali da conoscere.<\/p>\n<h3>Equazioni della fluidodinamica: leggi da conoscere<\/h3>\n<p>Come abbiamo detto quando parlavamo di che cos&#8217;\u00e8 la fluidodinamica, questa prevede l&#8217;impiego di diverse formule, basate su alcune leggi fondamentali.<\/p>\n<p>Parlando di fluidodinamica e leggi fondamentali, possiamo menzionare:<\/p>\n<ul>\n<li>Equazioni di bilancio (anche dette leggi di conservazione);<\/li>\n<li>Equazione di continuit\u00e0 (o conservazione della massa);<\/li>\n<li>Legge di conservazione della quantit\u00e0 di moto (anche nota come seconda legge di Newton);<\/li>\n<li>Legge di conservazione dell&#8217;energia.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Queste leggi (<strong>equazioni di Navier-Stokes<\/strong>) sono un sistema di equazioni differenziali alle derivate parziali non lineari basate sulla meccanica classica e vengono modificate nella meccanica relativistica.<\/p>\n<p>Le equazioni classiche di Navier-Stokes, nella loro forma non semplificata, non hanno una soluzione generale in forma chiusa, e vengono risolte solo con la metodologia della fluidodinamica computazionale o CFD. Della fluidodinamica computazionale, per\u00f2, parleremo pi\u00f9 avanti.<\/p>\n<h3>Il moto dei fluidi in fisica<\/h3>\n<p>Generalmente, per fluido intendiamo quel materiale che, sottoposto ad uno sforzo di taglio, si deforma indefinitamente.<\/p>\n<p>Se vogliamo ricavare le equazioni che regolano il <strong>moto dei fluidi<\/strong> \u00e8 necessario ricorrere a un modello teorico di fluido, il fluido perfetto, o ideale, supposto del tutto incomprimibile e non viscoso, cio\u00e8 senza attrito interno.<\/p>\n<p>A differenza del fluido perfetto, il fluido reale \u00e8 sia comprimibile che viscoso.<\/p>\n<p>Le leggi che descrivono il moto dei fluidi perfetti hanno forme relativamente semplici, che possono venire modificate caso per caso quando si trattano i fluidi reali (i gas, invece, facilmente comprimibili, non sono fluidi perfetti, anche se in casi particolari ci si possono avvicinare).<\/p>\n<p>Ci\u00f2 che differenzia un fluido perfetto da uno reale \u00e8 la presenza di una data caratteristica: la <strong>viscosit\u00e0.<\/strong> La viscosit\u00e0\u00a0 tende a ostacolare il moto del fluido imponendo che nelle equazioni del moto siano introdotti termini correttivi che tengano conto della dissipazione di energia causata dall&#8217;attrito interno tra le molecole.<\/p>\n<h3>Fluidodinamica computazionale: uno sguardo d&#8217;insieme<\/h3>\n<p>Che cos&#8217;\u00e8 la fluidodinamica computazionale? Ne abbiamo fatto accenno in un nostro passo precedente, quando parlavamo delle\u00a0equazioni di Navier-Stokes.<\/p>\n<p>Riprendiamo ora il discorso dando una definizione di questo metodo. Per<strong> fluidodinamica computazionale<\/strong> si intende quel metodo che impiega l&#8217;analisi numerica e algoritmi per risolvere e analizzare i problemi di fluidodinamica mediante l&#8217;utilizzo del computer.<\/p>\n<p>L&#8217;impiego principale della fluidodinamica computazionale\u00a0\u00e8 quello che riguarda la risoluzione delle equazioni di Navier-Stokes e quelle ad esse correlate.<\/p>\n<p>Durante la procedura di analisi si segue un iter ben precise, che richiede di discretizzare il dominio fluido in celle elementari cos\u00ec da ottenere una griglia di calcolo (anche detta mesh), sulla quale applicare dei metodi di risoluzione iterativi al fine di risolvere le equazioni di Navier-Stokes o le equazioni di Eulero.<\/p>\n<p>In generale, la procedura di analisi vede l&#8217;intervento di questi step:<\/p>\n<ul>\n<li>Definizione della geometria (o dominio fisico) del problema da analizzare;<\/li>\n<li>Suddivisione del volume occupato dal fluido in un gran numero di celle elementari per creare una griglia di calcolo;<\/li>\n<li>Definizione del modello fisico (ad esempio, le equazioni del moto + l&#8217;equazione dell&#8217;energia + le equazioni delle specie) e numerico (metodo di discretizzazione delle equazioni, algoritmi per la risoluzione delle equazioni);<\/li>\n<li>Formulazione delle condizioni al contorno, cio\u00e8 la specificazione delle propriet\u00e0 del fluido nel dominio di calcolo. Per problemi dipendenti dal tempo devono essere specificate le condizioni iniziali;<\/li>\n<li>Risoluzione delle equazioni in maniera iterativa;<\/li>\n<li>Visualizzazione dei risultati con un post-processore;<\/li>\n<li>Analisi dei risultati.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Studiare la fluidodinamica: corsi di laurea Unicusano<\/h3>\n<p>Ora che hai letto cos&#8217;\u00e8 la fluidodinamica sei pronto per saperne di pi\u00f9? Per studiare la fluidodinamica, i corsi di laurea dell&#8217;area ingegneristica dell&#8217;<a href=\"http:\/\/unicusano.it\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Universit\u00e0 Niccol\u00f2 Cusano<\/a> sono la soluzione ideale per te.<\/p>\n<p>In particolare, nel<a href=\"https:\/\/www.unicusano.it\/ingegneria\/corso-di-laurea-magistrale-in-ingegneria-meccanica\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"> corso di laurea magistrale in Ingegneria meccanica<\/a> \u00e8 presente nel piano formativo l&#8217;insegnamento relativo alla &#8220;fluidodinamica delle macchine&#8221;, fondamentale per chi desidera diventare un ingegnere meccanico. Accanto a questo, sono disponibili nel piano formativo tante materie affini alla fluidodinamica, propedeutiche per il raggiungimento degli obiettivi didattici del corso.<\/p>\n<p>Le competenze acquisite dallo studente in Ingegneria meccanica coprono le esigenze relative ad un vasto spettro di ruoli e di competenze che l&#8217;ingegnere meccanica viene chiamato a fornire alle imprese produttrici di beni o di servizi.<\/p>\n<p>La figura di ingegnere meccanica che vogliamo costruire nel corso di laurea magistrale \u00e8 quella di un tecnico in grado di affrontare problemi nell&#8217;ambito dell&#8217;innovazione e dello sviluppo della produzione industriale, della progettazione avanzata, della gestione, della manutenzione, dell&#8217;installazione, del collaudo e dell&#8217;esercizio di sistemi e impianti semplici o complessi nell&#8217;ambito dell&#8217;industria manifatturiera in generale e meccanica in particolare, aziende ed enti per la conversione dell&#8217;energia, imprese impiantistiche.<\/p>\n<p>In generale, i nostri corsi di laurea offrono tantissime possibilit\u00e0 per entrare nel mondo del lavoro di oggi. L&#8217;innovativa modalit\u00e0 di fruizione dei corsi permette agli studenti di seguire le lezioni in qualunque momento, grazie all&#8217;ausilio di una piattaforma di e-learning attiva 24 ore su 24.<\/p>\n<p>I contenuti sono costantemente aggiornati e curati dai migliori esperti del settore. Per facilitarti nello studio avrai riferimenti a testi e dispense che ti guideranno nell&#8217;assimilazione di tutti i concetti.<\/p>\n<p>Al termine di ogni percorso di studi \u00e8 prevista l&#8217;elaborazione e la discussione di una tesi di laurea davanti ad una Commissione, che sancir\u00e0 l&#8217;effettivo conseguimento del titolo di studio.<\/p>\n<p>Per scoprire di pi\u00f9 su che cos&#8217;\u00e8 la fluidodinamica (e non solo) iscriviti ai nostri corsi: inviaci una mail o chiama il numero verde <strong>800.98.73.73<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Cos&#8217;\u00e8 la fluidodinamica? 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