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Flusso e continuità — L’idea essenziale

Per un fluido stazionario, la portata massica che entra in una regione deve uguagliare quella che esce se non c’è accumulo. In forma semplice, ρAv è costante lungo un condotto. Se il fluido è praticamente incomprimibile e quindi ρ resta quasi costante, si ottiene A₁v₁ = A₂v₂: una sezione più stretta richiede una velocità media maggiore.

L’idea essenziale

Per un fluido stazionario, la portata massica che entra in una regione deve uguagliare quella che esce se non c’è accumulo. In forma semplice, ρAv è costante lungo un condotto. Se il fluido è praticamente incomprimibile e quindi ρ resta quasi costante, si ottiene A₁v₁ = A₂v₂: una sezione più stretta richiede una velocità media maggiore.

L’equazione di continuità

Questa relazione non afferma da sola come cambia la pressione. Per collegare pressione, quota e velocità servono ulteriori ipotesi e, nel caso ideale, l’equazione di Bernoulli. Nei fluidi viscosi reali si devono considerare anche dissipazione, profilo di velocità e perdite di carico.

Esempio: un tubo che si restringe

Un liquido passa da una sezione di 12 cm² a una di 3 cm². Se v₁ = 0,8 m/s, quanto vale v₂?

Continuità non è Bernoulli

In un flusso stazionario la massa non può accumularsi dal nulla lungo un tubo. Per un fluido incomprimibile, la conservazione della massa porta a A₁v₁ = A₂v₂: quando la sezione si restringe, la velocità media aumenta.

Flusso e continuitàA₁v₁ = A₂v₂

L’idea essenziale

La portata volumetrica indica quanto volume attraversa una sezione nell’unità di tempo: Q = Av per un profilo medio semplice. Se il fluido è incomprimibile e il moto è stazionario, la stessa portata deve attraversare tutte le sezioni di un condotto senza diramazioni.

Questa relazione non afferma da sola come cambia la pressione. Per collegare pressione, quota e velocità servono ulteriori ipotesi e, nel caso ideale, l’equazione di Bernoulli. Nei fluidi viscosi reali si devono considerare anche dissipazione, profilo di velocità e perdite di carico.