Se ne sente tanto parlare, ma credo che l’argomento non sia poi così chiaro a tutti.;)
Questo effetto si genera ogni qualvolta un fluido è costretto a passare in un condotto a sezione variabile.
Il “paradosso” che bisogna cercare di capire è il seguente: all’aumentare della velocità del fluido, la sua pressione diminuisce e viceversa.
Pensate ad un’aspirapolvere: esso vi permette di aspirare la polvere in quanto, mettendo in movimento l’aria, crea una depressione rispetto alla pressione atmosferica che vi circonda e permette quindi di sollevare la polvere.
Per capire ciò ci “viene in aiuto” l’equazione di Bernoulli scritta nel topic “Tubazioni”:Questo effetto si genera ogni qualvolta un fluido è costretto a passare in un condotto a sezione variabile.
Il “paradosso” che bisogna cercare di capire è il seguente: all’aumentare della velocità del fluido, la sua pressione diminuisce e viceversa.
Pensate ad un’aspirapolvere: esso vi permette di aspirare la polvere in quanto, mettendo in movimento l’aria, crea una depressione rispetto alla pressione atmosferica che vi circonda e permette quindi di sollevare la polvere.
0,5*V12 + (P1/ρ) = 0,5*V22 + (P2/ρ)
Quella che vedete scritta ne è la versione semplificata, non considerando né perdite di carico (contropressioni) né differenze di altezza
tra ingresso (pedice “1”) ed uscita (pedice “2”).
Affinché l’uguaglianza resti verificata, se ad esempio aumentiamo la velocità d’uscita, deve diminuire la pressione in uscita (V è la velocità, P è la pressione, ρ è la densità). Inoltre ricordatevi sempre che la portata volumetrica d’aria in ingresso è la stessa in uscita. E dato che:
velocità = (portata volumetrica)/(sezione del condotto)Affinché l’uguaglianza resti verificata, se ad esempio aumentiamo la velocità d’uscita, deve diminuire la pressione in uscita (V è la velocità, P è la pressione, ρ è la densità). Inoltre ricordatevi sempre che la portata volumetrica d’aria in ingresso è la stessa in uscita. E dato che:
se la portata volumetrica resta costante, ad una diminuzione di sezione del condotto corrisponde un aumento di velocità del fluido, e viceversa.
Credo che questo fatto sia abbastanza intuitivo: se devo far passare X m3 di aria attraverso una certa sezione in un secondo, se diminuisco questa sezione devo aumentare la velocità del fluido per continuare ad avere la stessa portata volumetrica.
Il tubo di scarico di un auto infatti si frappone fra la camera di combustione e l’aria aperta: la “strozzatura” che esso crea fa sì che aumenti la velocità dei gas di scarico e di conseguenza diminuisca la pressione al suo interno. Questa diminuzione di pressione agevola il “risucchio” di nuovi gas di scarico dalla camera di combustione al ciclo successivo. Di fatti, un motore sprovvisto di tubazioni di scarico, rende pochissimo in quanto i gas espulsi incontrano subito l’elevata pressione atmosferica che ne ostacola l’uscita dalla camera di scoppio.
Le minigonne utilizzate in F1 negli anni ’80 funzionavano alla stessa maniera: costringendo l’aria a passare attraverso una strozzatura creata dal fondo vettura, dall’asfalto ed appunto dalle minigonne, si crea una depressione: questa depressione attira a sé il corpo vettura schiacciato dalla pressione atmosferica (e dal carico aerodinamico, oltre che dal peso della vettura), creando di fatto una nuova forza che schiaccia la vettura a terra.
Di seguito trovate il “tubo di Venturi”, costruito appunto dal Sig. Venturi, apparecchio semplicissimo che dà il nome all’effetto omonimo.:bravo:
Si nota benissimo come, avvicinandosi alla strozzatura, il fluido sia costretto ad accelerare e quindi a subire un aumento di velocità.
Credo che questo fatto sia abbastanza intuitivo: se devo far passare X m3 di aria attraverso una certa sezione in un secondo, se diminuisco questa sezione devo aumentare la velocità del fluido per continuare ad avere la stessa portata volumetrica.
Il tubo di scarico di un auto infatti si frappone fra la camera di combustione e l’aria aperta: la “strozzatura” che esso crea fa sì che aumenti la velocità dei gas di scarico e di conseguenza diminuisca la pressione al suo interno. Questa diminuzione di pressione agevola il “risucchio” di nuovi gas di scarico dalla camera di combustione al ciclo successivo. Di fatti, un motore sprovvisto di tubazioni di scarico, rende pochissimo in quanto i gas espulsi incontrano subito l’elevata pressione atmosferica che ne ostacola l’uscita dalla camera di scoppio.
Le minigonne utilizzate in F1 negli anni ’80 funzionavano alla stessa maniera: costringendo l’aria a passare attraverso una strozzatura creata dal fondo vettura, dall’asfalto ed appunto dalle minigonne, si crea una depressione: questa depressione attira a sé il corpo vettura schiacciato dalla pressione atmosferica (e dal carico aerodinamico, oltre che dal peso della vettura), creando di fatto una nuova forza che schiaccia la vettura a terra.
Di seguito trovate il “tubo di Venturi”, costruito appunto dal Sig. Venturi, apparecchio semplicissimo che dà il nome all’effetto omonimo.:bravo:
Si nota benissimo come, avvicinandosi alla strozzatura, il fluido sia costretto ad accelerare e quindi a subire un aumento di velocità.
