PARTE 1
ANALISI DIMENSIONALE
Dimensioni
La dimensione è una misura (senza il numero) di una quantità fisica (una proprietà fisica).
esempio: lunghezza [ ]
L'unità di misura è quella che permette di assegnare un numero a quella dimensione.
Le dimensioni fondamentali sono 7 e tutte le altre (derivate) possono essere ottenute come combinazione di quelle fondamentali:
- lunghezza (L)
- massa (M)
- tempo (T)
- corrente elettrica (I)
- temperatura (Θ)
- quantità di materia (N)
- intensità luminosa (J)
Sistemi di misura (UDM)
SCIENTIFICIINGEGNERISTICAH L T FM L T Fattore gcMetrico (SI)Kg m sKg m s9.8 Kg·m/(Kg·s²)Metrico (cgs)g cm sg cm s981 g·cm/(g·s²)Anglossassonelb ft slbf lb ft s32.2 lb·ft/(lb·s²)Omogeneità Dimensionale
L'analisi dimensionale sfrutta il fatto che le relazioni fisiche sono dimensionalmente omogenee:
[1o membro] = [2o membro]
principio dell'omogeneità dimensionale
L'omogeneità dimensionale aggiunge dei vincoli (equazioni) che consentono di legare tra loro le variabili dimensionari del
PARTE 1
ANALISI DIMENSIONALE
DIMENSIONI
La dimensione è una misura (senza il numero) di una quantità fisica (una proprietà fisica).
Esempio: lunghezza (L)
L'unità di misura è quello che permette di assegnare un numero a
quella dimensione.
Le dimensioni fondamentali sono 7 e tutte le altre (derivate)
possono essere ottenute come combinazione di quelle fondamentali:
- lunghezza (L)
- massa (H)
- tempo (T)
- corrente elettrica (I)
- temperatura (θ)
- quantità di materia (N)
- intensità luminosa (J)
SISTEMI DI MISURA (UDM)
OMOGENEITÀ DIMENSIONALE
L'analisi dimensionale sfrutta il fatto che le relazioni fisiche sono
dimensionamente omogenee.
[1o membro] = [2o membro]
[ ] dimensioni
L'omogeneità dimensionale aggiunge dei vincoli (equazioni) che
consentono di legare tra loro le variabili dimensionali dei
problema 1: diminuendo il numero di variabili indipendenti
Per ciascuna dimensione fondamentale contenuta nel problema, si aggiunge una equazione (vincolo).
2: diminuire il grado di complessità del sistema.
esempio: traiettoria (parabolica) di un proiettile sparato da una pistola.
[z]:[ax + bx2]=>[z]=[a x]=[b x2]
[L]=[a][L]=[b][L2]
Si trova che “a” è adimensionale e “b” ha dimensioni di L-1.
N.B. il valore di “a” non è influenzato dalle unità di misura scelte per x, o dalla scala, mentre lo è quello di “b”.
- utilità dei numeri adimensionali per procedere di scale-up (o scale-down).
esempio: MISCELAZIONE
La potenza P spesa da un mescolatore di un fluido dipende da:
- diametro delle girante D - elemento che mette in rotazione
- numero di giri N (frequenza)
- densità del fluido ρ
In modo sconosciuto che supponiamo potrà essere rappresentato da una legge di potenza con esponenti da determinare bi:
P=K Dba Nb3 ρb3
K: fattore adimensionale
Per l’omogeneità dimensionale: [P]=[D]b1 [N]b2 ρb3
leggendo le dimensioni : M L2 T-3=[L]b1[T]-b2[M/L3]b3
Lb1b3=1
T
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