Ottima

Programma del corso:
L’ingegneria costiera si occupa dei fenomeni idrodinamici di scala locale in prossimità della costa, significativi per la progettazione di opere, a partire dallo stato fisico del mare (oceanografia operativa nella scala sub-regionale e clima ondoso). Costituiscono oggetto di questa disciplina lo studio delle correnti costiere, dell’interazione moto ondoso-costa, degli aspetti dinamici legati alle interazioni flussi-onde-strutture e dei fenomeni di trasporto (solidi in sospensione e sostanze disciolte). Dopo una panoramica sulle principali caratteristiche delle opere costiere nonché alcuni richiami di idrodinamica generale, nel corso vengono descritti i metodi numerici e sperimentali per lo studio dei flussi e relativa interazione con le opere.

Opere costiere:
· Caratteristiche tecniche generali delle opere costiere;
· aspetti ambientali.

Richiami di idrodinamica generale:
· Le equazioni generali della meccanica dei fluidi;
· le condizioni al contorno di frontiera libera;
· flussi barotropici e flussi baroclini; cenni sulla instabilità idrodinamica;
· generalità sui flussi turbolenti; flussi 2D e 3D, il caso delle acque basse;
· teoria delle onde;
· interazione onde-correnti.

Metodi numerici:

• metodi basati sulla formulazione integrale (metodi agli elementi di contorno);
• metodi basati sulla formulazione differenziale (metodi alle differenze finite);

1. formulazione 2D (acque basse);

2. formulazione in 3D idrostatica;

3. formulazione in 3D non idrostatica;

4. flussi in geometrie complesse: il metodo dei contorni immersi;

5. modellistica della turbolenza (RANS, LES); modelli 2D (equazioni mediate sulla verticale), modelli 3D;

• metodi numerici per i flussi bifase (acqua-aria, acqua-sedimento);
• metodi numerici per lo studio della morfodinamica.

Metodi sperimentali:
· Generalità sui modelli in scala, il teorema Π;
· effetti di scala, modelli in scala distorta;
· visualizzazione del flusso;

1. caso barotropico;
2. caso baroclino;
· misure di velocità.

Esercitazioni:
Classificazione delle equazioni differenziali alle derivate parziali: equazioni di tipo ellittico, parabolico, iperbolico e soluzioni numeriche.

Pre-requisiti richiesti al borsista per seguire il modulo:

• Conoscenze di base di analisi matematica: concetto di funzione, derivate, integrali, equazioni differenziali;
• conoscenze essenziali di meccanica dei fludi;
• conoscenze informatiche di base ed elementi essenziali di programmazione in fortran

Libri di testo di riferimento:
Il materiale verrà fornito dal docente.

Regole del corso:
La frequenza è obbligatoria.

Modalità di svolgimento dell'esame finale:
Colloquio.