Scienze applicate per il design - Meccanica dei fluidi

Meccanica dei fluidi

ρ Densità di nell’unità Massa kg/m³ SI la m si indica volume á γ γ g SI N/m³ P= Specifico (gamma) Peso dell’unità di Peso volume g Gravità a (accelerazione) di gravità g= 9,806 m/s² P Pressione F/A P= ρ ρ P= pressione = fluido un stato Di (P,Q Eq. ρ ρ Q= temperatura) = (Q) liquido un stato Di Eq.

Essa è dovuta alle forze di coesione tra le molecole del liquido. Nell'acqua è particolarmente elevata per le forti interazioni tra le molecole dovute ai legami idrogeno. La superficie dell'acqua funziona come una pellicola elastica resistente alle deformazioni quando si pone su di essa un oggetto molto piccolo.

Perché un liquido è poco comprimibile?

ε modulo di comprimibilità cubica == ρ ε 10x2,08 ε= 9 dP/ N/m³ dP/ ε, Più grande e meno si compatta il liquido densità di Variazione P= cost

Viscosità

È la caratteristica fisica che si manifesta quando il fluido è in moto.

• Interno 1- Se si ruota il cilindro esterno, poco dopo ruoterà quello interno.
• Esterno sforzi tangenziali 2- Se si vuole tenere fermo il cilindro interno occorre applicare una coppia di forze opposte, una resistente.
• 3- Interfaccia solido liquido.
• 4- Se (Re-Ri) è piccolo, si può supporre che V vari linearmente.

μ m² ][ N x s/= coefficiente di viscosità τ = sforzo di taglio.

Liquidi come mezzi continui

I liquidi sono composti da molecole che possono collidere tra loro o con corpi solidi. L’ipotesi del continuo considera il fluido come un continuo, cioè si studia il fluido dal punto di vista macroscopico, ovvero su una scala spaziale molto maggiore della distanza intermolecolare, quindi si suppone che la massa sia distribuita in modo … nello spazio. Ciò implica che le proprietà fisiche del fluido quindi massa, il moto, l’energia etc.. siano funzioni siano funzioni continue continue dello spazio occupato dal fluido stesso.

Differenza tra liquidi, solidi, gas

Solido Possiede forma e volume propri, è praticamente incomprimibile, e presenta spesso una struttura cristallina che si riflette nella forma geometrica regolare. Caratteristiche: le particelle sono molto vicine tra loro, con limitate possibilità di movimento, a causa di forze di coesione di elevata intensità.

Liquido Possiede un volume proprio, è praticamente incomprimibile, assume la forma del recipiente che la contiene. Caratteristiche: le particelle sono più distinte rispetto a un solido e posseggono una maggiore possibilità di movimento, essendo le forze di coesione meno forti.

Aeriforme: Non possiede forma e volume propri, si comprime facilmente, tende ad occupare tutto il volume del recipiente che lo contiene. Caratteristiche: le particelle hanno distanze reciproche molto elevate, per cui l’inclusione delle forze di coesione è minimo, esse sono L quindi dotate di movimento rapido, continuo e disordinato.

Ipotesi del liquido incomprimibile

Un fluido si dice incomprimibile quando le variazioni di densità del fluido non hanno effetti sulla soluzione, e quindi la densità può ρ essere considerata con buona approssimazione costante ( =cost).

Proprietà dei liquidi

ρ ρ P Q= temperatura funzione di ( ,Q) dove: La densità e PM= massa =F/A ρ Densità ρ kg/m³ SI la m si indica } diminuisce °C Se Q=0 , =1000 kg/m³ V= volume ρ =F(Q) : ρ Per i liquidi all’aumentare di Q °C Se Q=20 , =998 kg/m³.

á γ ² γ g=9,806 m/s g ρ γ SI N/m³ (gamma) =P Specifico Peso dell’unità di Peso [h2o] =9,81 ~ 1000 N/m³-volume.

P Pressione F/A P=g a (accelerazione) di gravità Gravità ² g= 9,806 m/s ρ ρ P= pressione = fluido un stato Di Eq. ρ (P,Q ρ Q= temperatura) = (Q) liquido un stato Di Eq.

ε modulo di comprimibilità cubica == ρ ε dP/dP/ ε, Più grande e meno si compatta il liquido densità di Variazione P= cost.

Comprimibilità

La comprimibilità è la proprietà di un fluido di modificare il proprio volume (quindi la propria densità) al variare della pressione alla quale esso è assoggettato.

Essa è dovuta alle forze di coesione tra le molecole del liquido. Nell'acqua è particolarmente elevata per le forti interazioni tra le molecole dovute ai legami idrogeno. La superficie dell'acqua funziona come una pellicola elastica resistente alle deformazioni quando si pone su di essa un oggetto molto piccolo.

Perché un liquido è poco comprimibile?

ρ mi)o(muμ Viscosità ε Modulo di comprimibilità Densità ρ ρ == ρ ρ á ε ε dP/dP/ ]/d [ N/m³ 000 ρ ρ PPP /d=1 P+d= 010 10 ² ε [h2o] = 2108 x N/m 9 Valore molto grande.

Viscosità

Viscosità è una grandezza fisica che misura la resistenza.