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PhD course: Teoria dell'instabilità idrodinamica e morfologica (10-20 Giugno 2019, Torino)

Teoria dell'instabilità idrodinamica e morfologica (10-20 Giugno 2019)

Durata: 24 ore;  Sede: Politecnico di Torino; Lingua: Italiano

Docente: Carlo Camporeale (carlo.camporeale@polito.it)

pagina web: https://didattica.polito.it/pls/portal30/gap.pkg_guide.viewGap?p_cod_ins...

Descrizione del corso:

Le instabilità idrodinamiche e morfologiche sono in natura innumerevoli. In numerosi casi presenti in differenti sistemi ambientali, esse sono il risultato di una mutua interazione tra un fluido in moto, spesso a superficie libera, e una superfice solida capace di modificarsi, attraverso processi fisici di varia natura (cambiamento di fase, erosione meccanica, precipitazione chimica). Ciò da luogo a complessi problemi di tipo “boundary-value”. Il corso introduce lo studente alla fenomenologia di tali instabilità e, attraverso una introduzione alla teoria, fornisce gli elementi per una trattazione quantitativa di vari tipi di instabilità morfologiche, in termini di lunghezze d'onde selezionate, velocità di propagazione dei pattern, tempi di evoluzioni e comportamenti transitori.

Programma:

1) Modelli idrodinamici e morfodinamici (2h): Orr-Sommerfeld equations, shallow water equations 2) Fondamenti di teoria di stabilità idrodinamica, modale e non modale (4h): Instabilità di Rayleigh-Taylor, Instabilità di Kelvin-Helmoltz; Instabilità in shear-flows; Instabilità di film sottili; Onde di gravità.

3) Trattazione debolmente non lineare e amplitude equation (4h): Esempio della convezione di Rayleigh-Benard

4) Instabilità morfologiche in ambienti alluviali (6h): Introduzione alla meccanica del sedimento. Ripples e Dune (1D), Barre (2D), Meandri (3D)

5) Instabilità morfologiche in ambienti glaciali e carsici (8h): Aspetti fenomenologici (surging, ice-stream, condotti englaciali, canali sopraglaciali, bedieres, meandri, scallops). Instabilità di Mullins-Sekerka. Modelli per icicle, ice-ripples e rills. Un modello universale di formazione delle stalattiti. Le crenulations. Cenni sulle potenzialità morfologiche in paleo-climatologia.