- Oggetto:
- Oggetto:
Fisica dei fluidi
- Oggetto:
Physics of fluids
- Oggetto:
Anno accademico 2024/2025
- Codice attività didattica
- MFN1312
- Docente
- Filippo De Lillo (Titolare del corso)
- Corso di studio
- 008703 Laurea in Fisica
- Anno
- 3° anno
- Periodo
- Secondo semestre
- Tipologia
- D=A scelta dello studente
- Crediti/Valenza
- 3
- SSD attività didattica
- FIS/01 - fisica sperimentale
- Erogazione
- Tradizionale
- Lingua
- Italiano
- Frequenza
- Obbligatoria
- Tipologia esame
- Orale
- Prerequisiti
-
Fisica di base (in particolare, meccanica e termodinamica).
Basic physics (in particular, mechanics and thermodynamics)
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Concetti essenziali della fisica dei fluidi.
Fundamental concepts in the Physics of Fluids
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza di alcuni concetti fondamentali della fisica dei fluidi, a partire dai fondamenti meccanico-statistici delle equazioni di Navier-Stokes fino ad alcune proprietà dei flussi compressibili e incompressibili.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Capacità di utilizzare i concetti fondamentali della fisica dei fluidi per la comprensione di problemi più avanzati nei corsi successivi.
Knowledge and understanding
The student will acquire some fundamental concepts in the Physics of FLuids, the statistical-mechanic origin and the properties of the Navier-Stokes equations and the properties of compressible and incompressible flows
Applying knowledge and understanding
The student will be able to apply the knowledge of basic fluid mechanics for more advanced courses.
- Oggetto:
Programma
- Introduzione alla meccanica statistica di un gas perfetto
- Funzione di distribuzione e equazione di Liouville
- Equazione di Boltzmann: irreversibilità, teorema H e equilibrio maxwelliano
- Struttura generale di una equazione di bilancio: eq. di conservazione della massa e quantità di moto
- Equazione di Navier-Stokes
- Interpretazione cinetica della viscosità
- Soluzioni esatte delle equazioni di Navier Stokes
- Flussi intorno ad un corpo al variare del numero di Reynolds
- Dinamica della vorticità: teoremi di Kelvin e di Helmhotz
- Strato limite: equazioni, conseguenze e stabilità
- Introduzione alla turbolenza
- Flussi compressibili: onde d'urto, problema di Riemann, cenni al problema di Riemann per le equazioni di Eulero.
- Statistical mechanics of an ideal gas
- Distribution function and Liouville's equation
- Boltzmann equation, H-theorem and Maxwell-Boltzmann distribution
- General form of a conservation equation: conservation of mass and momentum
- Euler and Navier-Stokes Equations, kinetic interpretation of viscosity
- Vorticity dynamics
- Irrotational flows
- Fundamentals of boundary layer theory
- Brief introduction to turbulence
- Compressible flows, Riemann's problem and introduction to its solution for the compressible Euler equations.
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
L'insegnamento consiste di 24 ore di lezioni frontali.
in presenza, salvo aggiornamenti sui provvedimenti adottati da UniTo e disponibili sul sito "Disposizioni per chi studia e lavora in UniTo" https://www.unito.it/ateneo/
gli-speciali/coronavirus- aggiornamenti-la-comunita- universitaria/disposizioni- chi-studia-e Le attività a distanza e lo streaming saranno possibili solo per i recuperi delle lezioni, per una percentuale limitata rispetto alle ore complessive erogate (max 20% del totale delle ore).
Registrazioni delle lezioni sono disponibili per il download sulla piattaforma Moodle (link in fondo alla pagina).
I PDF delle lezioni (con eventuali aggiunte e note) sono disponibili come Materiale Didattico.
The course consists in 24 lecture hours.
Lectures will be held in person.
Remote lectures will be possible only for a limited number of hours (up to 20%) in substitution of cancelled regular lectures.
Video recordings of the lectures are available for for dowloading on Moodle (link at the bottom of this page).
Also available are the PDF's of the recorded lectures.
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
modalità di somministrazione della prova: esame orale
modalità di strutturazione della prova: colloquiodurata indicativa della prova:40 min
Scala di valutazione: voto in trentesimi
Dei seguenti argomenti è richiesta una conoscenza generale dei concetti senza dettaglio di formule e dimostrazioni
Gerarchia BBGKY (La conoscenza delle equazioni finali è necessaria per ricavare l'equazione di Boltzmann)
Flussi irrotazionali
Oral exam, grades from 1 to 30 (higher the better) or 30 cum laude
The exam will take on average 40 minutes.
For some topics, a general understanding of the fundamental ideas is required, without a complete knowledge of the full computations, for example:
the BBGKY hyerarchy
Irrotational flows.
- Oggetto:
Attività di supporto
Ricevimento: il ricevimento per dubbi e chiarimenti e qualunque altra necessità può essere concordato con il docente a lezione o via e-mail.
Please contact the teacher by e-mail or in class to program an appointment if you have questions on the course.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
- Libro
- Titolo:
- Fluid Mechanics
- Anno pubblicazione:
- 1990
- Editore:
- Academic press
- Autore:
- Pijush K. Kundu
- ISBN
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
- Libro
- Titolo:
- An introduction to the theory of the Boltzmann equation
- Anno pubblicazione:
- 2004
- Editore:
- Dover
- Autore:
- Stewart Harris
- ISBN
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
- Libro
- Titolo:
- Statistical mechanics
- Anno pubblicazione:
- 1987
- Editore:
- John Wiley & Sons
- Autore:
- Kerson Huang
- ISBN
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
Note
Students with disabilities or learning disabilities can request specific support
https://www.unito.
it/servizi/lo-studio/studenti- e-studentesse-con-disabilita Gli/le studenti/esse con DSA o disabilità, sono pregati di prendere visione delle modalità di supporto (https://www.unito.
it/servizi/lo-studio/studenti- e-studentesse-con-disabilita) e di accoglienza (https://www.unito.it/ accoglienza-studenti-con- disabilita-e-dsa) di Ateneo, ed in particolare delle procedure necessarie per il supporto in sede d’esame (https://www.unito.it/servizi/ lo-studio/studenti-e- studentesse-con-disturbi- specifici-di-apprendimento- dsa/supporto) - Registrazione
- Aperta
- Oggetto:
