Federico Monica 138958 lez. Del 20-12-2001 14.30-16.30
Nel tuo entusiasmante cammino sarai seguito passo dopo passo dal nostro team:
IO, il tuo tutor (è una foto recente….)
Il prof. Farina, il mio assistente che avrà il
compito di enunciare le formule importanti
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Il sig. Isaac Newton
Grattachecca e fichetto che ti sosterranno nei
momenti di difficoltà
Ma ora… cominciamo!!!
La FLUIDODINAMICA è la parte della fisica meccanica che si occupa della
dinamica dei fluidi studiando le componenti di velocità e pressione al loro interno.
Il fenomeno più evidente del moto dei fluidi è il trascinamento dovuto alla loro VISCOSITA':
forza che si origina a causa della variazione di velocità fra due corpi.
Lo strumento che ci permette di studiare la viscosità è detto VISCOSIMETRO e consta di due
cilindri uno interno all'altro, facendo ruotare il cilindro esterno si calcola la forza necessaria a
mantenere fermo il cilindro interno altrimenti trascinato dal fluido.
VISCOSIMETRO
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F= forza originata
A= superficie
La viscosità è espressa tramite il COEFFICIENTE DI VISCOSITA' =
Il concetto di tensione legato al coefficiente di viscosità indica la forza per unità di superficie e si
misura in PASCAL (Pa)
Legato al coefficiente di viscosità vi è il concetto di TENSIONE che indica la forza per unità di
superficie
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ecco l'interessante parere del prof. Isaac Newton che, come oggi sappiamo, è applicabile solamente
ad alcuni tipi di fluidi detti NEWTONIANI, vi sono altri tipi di fluidi detti DILATANTI e
PSEUDOPLASTICI che acquistano o perdono viscosità a seconda della velocità:
FLUIDI DILATANTI(alcuni grassi, amidi…) aumentando la velocità acquistano viscosità
FLUIDI PSEUDOPLASTICI (gelatine alimentari) subito semisolidi diventano fluidi aumentando la
velocità
Nel S.I. la viscosità è misurata in Pa s (Pascal per secondo) altra unità di misura è il POISE
10 POISE =1 Pa s
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ESPERIMENTO DI REINHOLDS
Al variare del livello dell'acqua nel serbatoio si studia il variare del flusso di fluido colorato,
PIU' IL LIVELLO DELL'ACQUA E' ALTO PIU' IL FLUIDO COLORATO SI MESCOLA
DISPERDENDOSI VELOCEMENTE.
Se il fluido mantiene un flusso pressoché costante si parla di MOTO LAMINARE se invece tende a
disperdersi si parla di MOTO TURBOLENTO
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Non esiste un equazione generale ma bisogna semplicemente capire in quale tipo di caso ci si trova
(laminare o turbolento) questo è possibile grazie al NUMERO DI REINHOLDS che ci permette di
discriminare le due tipologie di moto.
W= velocità
D= diametro del tubo
r=densità
m= viscosità
Il numero di reinholds è un numero puro, non necessita quindi di unità di misura
Se Re<2100 si ha un moto laminare
Se Re>4000 il moto è turbolento
ESEMPIO:
sia dato un serbatoio contenente ammoniaca con un tubo uscente di diametro 50,8 mm' la velocità
del fluido all'uscita del tubo è di 21,3 m/s calcolare il numero di Reinholds e dire se il moto è
laminare o turbolento.
Densità ammoniaca = 0,7714 kg/m3
Viscosità ammoniaca = 8,6*10-5 Poise
21,3*0,0508*0,7714/8,6*10-6 =9705
quindi il moto è turbolento.
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CONSERVAZIONE DELLA MASSA
in un condotto dalle estremità di dimensioni differenti la portata volumetrica entrante per la densità
entrante sono uguali alla portata volumetrica per la densità uscenti, se si hanno fluidi incomprimibili
si assiste solo a una variazione di velocità.
Q = portata in volume
M = portata in massa
W = velocità
Una simile equazione è esprimibile per quanto riguarda la CONSERVAZIONE DELL' ENERGIA:
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EQUAZIONE DI BERNOULLI
p = pressione
z = metri s.l.m
w = velocità
g = accelerazione di gravità
QUINDI: IL SALTO DI ENERGIA CINETICA E' UGUALE A MENO IL LAVORO MENO LE
FORZE DI ATTRITO SULLE SUPERFICI
IL CONCETTO DI VISCOSITA' CINEMATICA E' DATO DALLA FORMULA V=/e si
misura in POISE
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