meccanica dei fluidi in condotti a sezione variabile

[litto]

ciao a tutti ho un problemino a capire una cosa nella meccanica dei fluidi...

grazie alla relazione di Huginot so che dA/A=dw/w(Ma^2 - 1), con A sezione del condotto, w velocità del fluido e Ma numero di Mach

e da questa deduco che:

- per Ma<1 ho dA/dw<0 e quindi per accelerare un fluido occorre contrarre la sezione di passaggio (moto iposonico)

- per Ma>1 ho dA/dw>0 e quindi per accelerare un fluido occorre allargare la sezione di passaggio (moto supersonico)

e infine mi viene detto che "la condizione Ma=1 può essere raggiunta nella sezione nella sezione minima o massima (in realtà solo minima) di un condotto"

 

ma questa ultima affermazione mi dice che in un condotto non possono esserci sia moto iposonico che supersonico?

quindi se un fluido oltrepassa la velocità del suono non va mai sotto Ma=1?

 

confido in voi e nelle vostre conoscenze!

Edited February 12, 2008 by litto

[Maurice]

I prof sono sempre gli stessi... preferiscono piazzare una equazione alla lavagna e gli studenti devono credere a tutto solo perché l'equazione lo dice!

 

> "la condizione Ma=1 può essere raggiunta nella sezione nella sezione minima o massima (in realtà solo minima) di un condotto"

 

L'affermazione è corretta, se un fluido subsonico si "muove" in un condotto che riduce la propria sezione, a un certo punto raggiunge la velocità sonica. Se il condotto continua a ridursi, il fluido non può andare in supersonico (la sezione dovrebbe allargarsi per andare a M>1): nel condotto perciò si avrà un flusso subsonico e sonico nel punto più stretto.

 

Se un flusso supersonico entra in un condotto che riduce la propria sezione, il flusso riduce la propria velocità e il proprio Mach. Allo stesso modo di prima, quando raggiunge M=1, non può andare in subsonico.

 

> ma questa ultima affermazione mi dice che in un condotto non possono esserci sia moto iposonico che supersonico?

 

Hai ragione quando dici che in un condotto che riduce (o aumenta) la propria sezione non possono convivere subsonico e supersonico. Come sicuramente hai visto, in un condotto ci può essere un flusso subsonico e supersonico solamente se la sezione prima si stringe e poi si riallarga (come per esempio nelle prese dinamiche e negli ugelli degli aeroplani).

 

> quindi se un fluido oltrepassa la velocità del suono non va mai sotto Ma=1?

Se la sezione continua ad allargarsi all'infinito, sì! O almeno teoricamente!!!

 

MAURICE

 

P.S.: il termine iposonico non l'ho mai sentito!!! Ma dove lo hai trovato?!?

[litto]

hai ragione è stata una mia svista, in effetti non lo definisce iposonico ma iposonoro...

grazie per le delucidazioni! la parte teorica ora mi è chiara! dal punto di vista pratico la variazione della sezione di uscita dei motori di una aereo centra con sto discorso?

[Maurice]

grazie per le delucidazioni! la parte teorica ora mi è chiara! dal punto di vista pratico la variazione della sezione di uscita dei motori di una aereo centra con sto discorso?

 

Certo! La sua particolare forma serve per accellerare il flusso (e il mach del flusso aumenta) !

 

MAURICE

[litto]

capito grazie mille!

[Mastermind]

> quindi se un fluido oltrepassa la velocità del suono non va mai sotto Ma=1?

Se la sezione continua ad allargarsi all'infinito, sì! O almeno teoricamente!!!

 

dipende dalle condizioni di pressione a valle del condotto. in caso di una pressione esterna più elevata rispetto alla pressione di uscita avresti un urto che potrebbe essere nel divergente, nella sezione di efflusso o esterno alla sezione di efflusso.

 

Nel caso di urto (normale) avresti dopo un M<1