Appunti sui fluidi ideali e reali

Fluidi

In fisica liquidi e gas sono fluidi.

Grandezza scalare: la pressione ^F/_A in N/m², detto Pascal. Pressione esercitata dalla forza in unità 1 ad A. 10⁵ Pa = 1 bar, che però non è nel S.I.

Legge di Pascal: ^F₁/_F2 = ^S₂/_S1 -- tappo idraulico.

Esercito pressione -- F₁ agisce nel pistone. I pistoni sono cilindri e quindi A₁ e A₂ differenti. Superficie: è un cilindro quindi A = πr².

Pressione atm al livello del mare è 1013 · 10² Pa.

Legge di Stevino: P = p₀ + ρgh; ΔP = P - P₀; patm ρ Δh tà del liquido.

Fluido ideale = non viscoso con pareti, attrito e comprimibile.

Fluido reale = viscoso, comprimibile e meno fluido, aerazione che sia solido o liquido.

In fisica liquidi e gas sono fluidi.

P = ^F/_A in N/m² (N/m² detto Pascal). Pressione esercitata dalla forza riferita 1 ad A. 10⁵ Pa = 1 bar.

Legge di Pascal: k₁ = ^F₁/_F2 = ^(A₂)/_A2.

Pistoni sul cilindro, es dp la superficie e si muove caricato. Fluida. A = πr².

Pressione atm al livello del mare: 1013,10 Pa.

Legge di Stevino^*: P = po + dgh; Δp = P - po.

Fluido ideale = non viscoso con peso, attrito e comprimibile.

Fluido reale = viscoso, comprimibile e movo.

Nei fluidi d = _m/^V: si cancora al pari della massa dei solidi, però la:

• Forza peso: essendo m = dV si ha P = dV gm.
• Vasi comunicanti: d₂ = h₂d₁ h₁.

Spinta di Archimede

La risultante delle forze di pressione è uguale ed opposta alla forza peso. Spinta di Archimede viene indicata con S, ha direzione verticale verso l'alto, opposta a forza peso.

Questa è anche uguale a ₁S = d g _V2 S = _m g, massa del fluido prottato.

Densità acqua = 1000 kg/m³.

Moto dei fluidi, concetti

Portata: volume di un fluido che attraversa una sezione. Q = volume di liquido ΔV / ΔT = m³ / s.

Portata del sangue 5 L/min.

Portata di un fluido che si muove di moto stazionario è costante e si calcola Q = S (sezione) · V (velocità) = costante. Se aumenta uno diminuisce l’altro.

Teorema di Bernoulli

Per due qualunque sezioni del condotto, la somma delle pressioni, il termine potenziale t, il terzo termine è costante.

P + ρgh + ½ρv² = costante.

Energia totale per unità di volume rimane costante al variare di M.c.i.s.

Legge di Torricelli

V_B = √2gh.

Da un foro posto ad un certo livello rispetto alla superficie superiore di un fluido contenuto in un serbatoio, il fluido esce con una velocità pari a quella che avrebbe se cadesse in caduta libera per un tratto h.

Serbatoio = πR².

Moto dei fluidi

Non viscosi: ideali, moto laminare e stazionario, esistenza di continuità.

Reali & viscosi.

Volume sfera = 4/3πr³.

*Quando 1 d.v. deve andare sotto fare [2^sopra/_sotto].

Fluidi reali

Con fluidi reali si parla di solito di velocità media. Q (portata) = V (velocità) S (sezione) m³/s media.

Regime laminare

Lamine e profilo velocità parabola.

Si conserva energia. Q proporzionale a Δp.

Regime turbolento

➪ Maggiormente fluido reale.

Vortici. Q proporzionale a √Δp.

Dispersione di energia.

Per stabilire il tipo di regime, si usa numero di Reynolds: R = ^vdρ/_η, dove velocità, densità, raggio, viscosità [no unità adimensionale].

R > 1000: moto turbolento.

R R ≅ 1000: non si può definire.

η coefficiente di viscosità in Pa·s (m.s.i.).

Umidità anche con P = peso pieno / volume.

1 / g_cm = 0.1 Pa·s.