Re: Pressione di un fluido in un tubo

From: Mino Saccone <mino.saccone_at_tin.it>
Date: Fri, 13 Jul 2001 15:12:37 GMT

"Menegatti Vittore" <dossogallina_at_libero.it> ha scritto nel messaggio
news:geWM6.11119$jp1.654433_at_news.infostrada.it...
> Ogni tanto ripenso al principio di Bernoulli ed � diventato
> una spina nel fianco ormai perch� proprio non riesco a raffigurarmelo : (
> Se io apro un rubinetto con attaccato un tubo di gomma
> e faccio scorrere l'acqua, constato che pi� apro il rubinetto,
> pi� l'acqua esce velocemente....e maggiore � la pressione
> che esercita contro le pareti del tubo...o no?
> Almeno questa � la sensazione che ne ricavo.
> Dov'� che sbaglio?

Vediamo di eliminare alcune "sensazioni" o meglio di ridimensionarle:

"l'acqua esce velocemente....e maggiore � la pressione...": Se, in prima
approssimazione trascuriamo le perdite per attrito nel tubo di gomma,
immagino posto a valle del rubinetto, possiamo dire che lungo tutto
il tubo la pressione e' quella atmosferica indipendentemente dalla
velocita'. Se poi vogliamo considerare gli attriti, vedremo che la
"caduta di carico" e' una variazione di pressione per unita' di lunghezza.
Quindi vedremo la pressione, sempre nel tubo di gomma, decrescere
linearmente dal rubinetto fino allo sbocco nell'aria dove sara' uguale
alle pressione atmosferica mentre immediatamente a valle del rubinetto
sara' un po' superiore. La pendenza di questa retta decrescente e
quindi la variazione di pressione al rubinetto dipendono dalla scabrosita'
del tubo, dal suo diametro da densita' e viscosita' dell'acqua e dalla
prima o dalla seconda potenza della velocita' a seconda che siamo
in regime laminare o in regime turbolento. La soglia tra questi due
regimi dipende dal numero di Reynolds, ma non e' il caso di parlarne
in questo post.
Insomma se l'acqua e' piu' veloce la pressione a valle del rubinetto
aumenta solo a causa delle perdite e di una quantita' proporzionale
alla lunghezza del tubo a valle quindi, se il rubinetto e' senza tubo,
come nella maggior parte dei rubinetti domestici, essa e' sempre
uguale alla pressione atmosferica.

Supponiamo ora di avere, invece del rubinetto un tubo di Venturi
perfetto. Esso e' un tubo che si restringe a cono e poi, ancora a
cono si riallarga fino al diametro iniziale. Perfetto vuol dire
liscio e senza perdite di carico. Per Bernoulli la pressione a monte
sara' uguale a quella a valle e, nella strozzatura, sara' minore di
entrambe. In pratica il cono divergente recupera interamente il
calo di pressione. Se il nostro rubinetto fosse fatto cosi', praticamente
non funzionerebbe. Per fortuna, se invece dei due coni, inseriamo
una strozzatura netta, un setto bucato o una serranda regolabile,
il flusso a valle diventa turbolento e il recupero di pressione
praticamente non avviene. L'energia cinetica del fluido viene
dissipata nei vortici e, come ovvio, alla fine diventa calore.
In questo modo il rubinetto riesce a "regolare" il flusso con una
pressione costante a monte (quella dell'acquedotto) e un'altra
costante a valle (quella atmosferica)

Scusate la lungaggine, saluti

Mino Saccone
Received on Fri Jul 13 2001 - 17:12:37 CEST