5.2 I liquidi in movimento

122 5.2 5 Statica e dinamica dei liquidi i liquidi iN MOViMeNtO Lo studio del movimento dei fluidi riguarda una vastissima varietà di applicazioni che includono, oltre ai consueti ambiti industriali, anche quelli civili, naturali, biologici sino ad arrivare ai meccanismi di funzionamento del corpo umano. A titolo di esempio, si può citare lo studio delle correnti atmosferiche in meteorologia, delle correnti dei laghi e dei mari in ecologia o la circolazione sanguigna in medicina. Negli ambiti consueti delle tecnologie, il trasporto di liquidi e gas costituisce una operazione unitaria di grande importanza, che mira a definire i fabbisogni energetici e le apparecchiature più idonee ad assolvere un determinato servizio. Basti pensare che in un impianto chimico le tubazioni si possono estendere per parecchie migliaia di chilometri. Il trasporto dei liquidi può avvenire all interno di tubazioni in pressione o tramite canali, come avveniva negli antichi acquedotti o nei collettori fognari e nei canali di irrigazione. In questo testo studieremo principalmente il moto in tubazioni. 5.2.1 la portata e l equazione di continuità Portata volumetrica e portata di massa Indicheremo con il termine corrente liquida tutti quei tipi di moto in cui le particelle di liquido in movimento assumono mediamente traiettorie parallele tra loro. La definizione si applica sia alle correnti in canali aperti che a quelle in tubazioni. In questo secondo caso le traiettorie saranno parallele anche all asse della tubazione. Tra le grandezze più importanti per lo studio delle correnti abbiamo la portata di volume e la portata di massa. La portata volumetrica rappresenta la quantità di volume che attraversa, nell unità di tempo, una sezione trasversale al flusso e sostanzialmente perpendicolare all asse della tubazione: Fv = volume di liquido tempo (5.17) L unità di misura della portata volumetrica nel S.I. è m3/s. Analogamente, la portata di massa rappresenta la massa che attraversa una sezione trasversale al flusso nell unità di tempo: Fm = Velocità media massa di liquido tempo e viene misurata in kg/s. Un altra grandezza che caratterizza una corrente è la velocità media di flusso v. La portata volumetrica e la velocità sono legate dalla relazione: Fv 5 v S 05a CAPITOLO_109-146.indd 122 (5.18) (5.19) 27/04/12 11.33

Volume 1
Volume 1
LIBRO DIGITALE