Appunti ed esercitazioni di Meccanica dei Fluidi

pressione nel condotto è pari a 2·10 Pa. Quale è la lunghezza L del condotto interessata dall'acuta di pressione indicata e quale è la potenza necessaria da fornire al sistema per realizzare tale moto? Sapendo che il sistema è adiabatico e che il fluido presenta un calore specifico pari a 840 J/(kg K), di quanto si innalza la sua temperatura? [L = 1427 m; W = 243.9 W; ΔT = 0.29 K]

Esercizio 3. Si stimi il tempo necessario a riempire uno stampo come in figura (dimensioni in mm), di lunghezza L = 500 mm, con un fluido polimerico utilizzando un iniettore in grado di mantenere un differenziale di pressione di iniezione costante ΔP = 3 atm. Si risolva l'esercizio considerando il polimero da iniettare:

a) un fluido a comportamento newtoniano (ρ = 870 kg/m³, μ = 10 Pa·s);

b) un fluido non newtoniano con parametri reologici n = 0.5 e m = 15 Pa·s. [t = 1074 s; t = 0.38 s]

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PUNTI 3 per ciascun esercizio esatto, -1 per ciascun esercizio sbagliato

A B C D E

1 Una bolla di gas, con diametro 1.5 mm, è in risalita in un fluido. Si determini la velocità terminale di risalita della bolla. Si consideri: densità fluido 951 kg/m^3, viscosità 2∙10^-3 kg/(m∙s) e densità gas 1.76 kg/m^3.

A = 0.20 m/s, B = 1.5 m/s, C = 0.09 m/s, D = 0.58 m/s

ε=0.82

Una condotta di rugosità mm del diametro D=1.5 m e della lunghezza μ=0.014L=5 km trasporta petrolio (ρ=890 kg/m^3, Pa·s) alla velocità media u=0.9 m/s. Si calcoli la potenza che deve avere una pompa di linea per garantire tale flusso.

A = 80 W, B = 25070 W, C = 13 kW, D = 40 kW

Mediante un accurato studio fluodinamico è possibile ridurre il coefficiente di penetrazione aerodinamica di un'auto C da 0.55 a 0.27. Alla velocità di 110 km/h a che risparmio di potenza corrisponde tale

Variazione se l'area della sezione resistente dell'auto è pari a 2.3 m²

2A = 110 W, B = 20 kW, C = 0.2 kW, D = 11 kW

Si stimi il tempo necessario a riempire uno stampo sottile di altezza H=2 mm, larghezza b=8 mm e lunghezza L=144 mm con un polimero (ρ=1050 kg/m³, μ=10 Pa·s) mediante un estrusore in grado di mantenere un differenziale di pressione di iniezione costante ΔP=2 atm, ammettendo che il polimero fuso abbia comportamento newtoniano e viscosità costante.

A = 12 min, B = 4 min, C = 26 min, D = 195 s

Un fluido non newtoniano