Meccanica dei fluidi - Ateneonline
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468 Capitolo 1 Y. Çengel, J. Cimbala - per l’edizione italiana G. Cozzo, C. Santoro<br />
12.55 In un flusso di Fanno, a causa della resistenza della tubazione, il numero<br />
di Mach passa da 1,8 nella sezione di ingresso a 1,2 nella sezione di<br />
uscita. La temperatura di ristagno TT , la pressione di ristagno pT e l’entropia<br />
s del fluido aumentano, diminuiscono o rimangono costanti?<br />
Analisi Nei flussi di Fanno supersonici, quando il numero di Mach diminuisce,<br />
la temperatura di ristagno TT rimane costante, la pressione di ristagno pT diminuisce<br />
e l’entropia s del fluido aumenta.<br />
Discussione La resistenza delle pareti causa perdite irreversibili che si traducono<br />
in una diminuzione della pressione di ristagno e in un aumento dell’entropia.<br />
La temperatura di ristagno, invece, essendo il moto adiabatico, rimane costante<br />
nella direzione del moto.<br />
12.56 Nel flusso di Fanno subsonico, qual è l’effetto delle resistenze sulla<br />
velocità? E in quello supersonico?<br />
Analisi Per effetto della resistenza delle pareti, la velocità aumenta nel flusso<br />
di Fanno subsonico e diminuisce nel flusso di Fanno supersonico.<br />
Discussione Queste conclusioni, che sembrano in contrasto con quanto suggerito<br />
dall’intuito, derivano dall’andamento della linea di Fanno, che rispetta le<br />
equazioni di conservazione.<br />
12.57 Un flusso di Fanno subsonico accelera, a causa della resistenza delle<br />
pareti, fino a raggiungere lo stato sonico in corrispondenza della sezione di<br />
uscita della condotta. Aggiungendo un tratto di condotta a valle di tale sezione,<br />
nella sezione il moto diventa subsonico, supersonico o rimane sonico? e la<br />
portata di massa aumenta, diminuisce o rimane costante?<br />
Analisi Essendo il moto soffocato, nella sezione di uscita si mantiene lo stato<br />
sonico. Se si aggiunge un altro tratto di condotta, la portata di massa diminuisce.<br />
Discussione Poiché il moto non può diventare supersonico (non esiste una<br />
gola), le condizioni di moto cambiano in modo da mantenere le condizioni<br />
soniche nella sezione di sbocco.<br />
12.58 Un flusso di Fanno supersonico rallenta, a causa della resistenza delle<br />
pareti, fino a raggiungere lo stato sonico in corrispondenza della sezione di<br />
uscita della condotta. Aggiungendo un tratto di condotta a valle di tale sezione,<br />
nella sezione il moto diventa subsonico, supersonico o rimane sonico? e la<br />
portata di massa aumenta, diminuisce o rimane costante?<br />
Analisi Nella sezione di uscita, si mantiene lo stato sonico. Se si aggiunge un<br />
altro tratto di condotta, la portata di massa rimane costante, perché il moto a<br />
monte non ne è influenzato.<br />
Discussione Il valore della portata di massa è fissato dalle condizioni di ristagno<br />
di monte e dalle dimensioni della gola; pertanto, la portata di massa non varia<br />
se aumenta la lunghezza della condotta. Però, aumentando tale lunghezza,<br />
si forma un’onda d’urto.<br />
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