Question

Quali sono le tipologie di moto di un liquido in una condotta?

Answer 1

In base al nomeri di Reynolds le tipologie di moto che si possono instaurare in una condotta sono di tue tipi: il regime laminare e quello turbolento.
Nel flusso laminare, a differenza del flusso turbolento, gli strati infinitesimi di fluido scorrono dolcemente uno sopra l’altro, senza che avvenga alcun rimescolamento, neanche a livello microscopico. La velocità e l’accelerazione delle particelle del fluido risultano completamente descritte da due quantità, l’attrito interno e la pressione. L’attrito interno rappresenta la forza che agisce tangenzialmente (uno strato rispetto a quello appena superiore e appena inferiore) sull’unità di volume del fluido e risulta proporzionale alla velocità attraverso un parametro detto viscosità. Il flusso laminare può essere osservato aggiungendo un fluido colorato a un fluido trasparente. Se la loro velocità è sufficientemente bassa (riferita alla viscosità) i due fluidi non si mescolano ma il primo resterà separato e confinato nel suo volume virtuale. Il campo di moto del fluido risulta composto da filetti fluidi che restano sempre paralleli tra loro senza mescolarsi, come tante piccole lamine sovrapposte (da cui il termine laminare). All’aumentare della velocità si ha una prevalenza sempre maggiore dei fenomeni vorticosi (legati alle variazioni di velocità) rispetto a quelli viscosi, con conseguente rottura del parallelismo laminare. Il regime del fluido diventa così turbolento. Il passaggio da regime laminare a regime turbolento dipende dal valore di un parametro detto numero di Reynolds. Tipicamente se il numero di Reynolds vale meno di 2000 (valore approssimativo di riferimento), il flusso può considerarsi laminare. La conoscenza del punto di transizione tra i due tipi di flusso risulta fondamentale in molti settori applicativi, per esempio nel caso della progettazione aerodinamica di veicoli e velivoli.