Quantità D'aria Che Esce Da Un Foro - come calcolarla?

[franco1]

Ho un tubo che contiene aria ad una temperatura T ed ad una pressione P. Il tubo ha un foro di sezione S. Come calcolo la quantità d'aria (massa o volume, è indifferente) che esce dal foro, in un determinato tempo?

Saluti.

[Aladino]

Ciao,

ti rispondo senza saper trovare una soluzione immediata al tuo problema.

Il volume d'aria che vuoi calcolare secondo me dipende anche dalla lunghezza del tuo tubo, se è rettilineo o curvo ( e che tipo di curve ) ecc ecc.... tutte cose che vanno a sommarsi nelle perdite di carico.

Conoscendo la sezione del foro basterebbe moltiplicarla per la velocità con cui esce l'aria da questo foro, ma è proprio questa velocità che è difficile calcolare con esattezza.

Poi per quanto riguarda i gas considera che ad una determinata pressione occupano un volume ad un altra ne occupano un altro, quindi l'aria uscendo dal tuo tubo si espande ed occupa un volume diverso.

Non so se il teorema di Bernulli è possibile applicarlo anche ai gas, ma io lo conosco solo per i liquidi.

Ti saluto.....vediamo se qualcuno ci illumina

[viglion3]

Ciao franco, ho un tuo stesso problema, x caso sei riuscito a trovare qualche formula utile?

Ciao

[bellcar]

e' uno dei problemi classici di fisica tecnica, non esiste una formula unica in quanto bisogna fare tante distinzioni:

il flusso d' aria sara' con velocita' sonica, transonica o supersonica?

il foro e' un foro a caso o un ugello con forma particolare?

che quantita' di umidita' contiene l' aria?.

il foro e' "piccolo" rispetto all' impianto dell' aria?.

se invece uno vuole una indicazione di massima con errore molto alto ci sono tabelle reperibili

sulla rete , ma sono indicazioni molto di massima.

saluti bellcar

[viglion3]

Grazie bellcar, grazie tante per la risposta; ecco i dati:

il foro ha un diametro di 2 mm a forma circolare(percui trascurabile rispetto al srbatoio),

all'interno del serbatoio ho una pressione di un paio di bar ad umidita e temperatura ambiente costante.

Diciamo, che mi servirebbe una formula per avere un idea di massima del quantitativo di aria che esce...

Grazie ancora

[Colombani]

Ho provato a fare un calcolo veloce considerando il lavoro compiuto su una sezione di gas ideale (e in condizione di trasformazione adiabatica), mi risulta una cosa strana, e cioé che la velocità del fluido è indipendente dalla sezione del foro, insomma mi risulta che:

Velocità_del_Gas = radicequadrata (2 · DP / d)

Dove DP è la differenza tra la pressione dentro il tubo e quella all'esterno, e d è la densità del gas. D'altra parte anche secondo il principio di bernoulli la velocità di deflusso di un liquido da un recipiente forato non dipende dalla sezione del foro.

La portata invece si ricava facilmente dalla velocità di deflusso.

Ciao a tutti, ...attendo riscontri.

[struss]

si, è normale che non influisca la sezione, sempre se si parla di un foro piccolo rispetto al resto

[bellcar]

una formula e' riportata nell' allegato

buon divertimento

saluti bellcar

[Colombani]

Ciao bellcar, grazie per la formula completa per un gas perfetto.

Ho un dubbio sull'indice di espansione, è un rapporto tra (Volume Compresso / Volume Espanso) ?

Inoltre, la costante universale dei gas la esprimi in (Joule / Kelvin · Mole)?

P.S. Oggi ho guardato sul Resnick Halliday, vi è riportatala tale e quale la formula che mi ero velocemente ricavato ieri e che ho riportato in questa discussione; dunque dovrebbe essere valida, sempre però nell'ipotesi di gas ideale, ciò vuol dire che i risultati ottenuti con essa sono solo indicativi e tanto più imprecisi quanto più aumenta la differenza di pressione.

Per l'utilizzo occhio al sisrtemi di misura, Pascal per la pressione e Kg/m³ per la densità!

[viglion3]

Grazie bellcar!!!! E'perfetta, solo una cosa, che cosa sarebbe il rapporto critico del flusso, ho provato fare un paio di ricerche su wikipedia ma inutilmente

è l'unico termine che mi manca x il mio calcolo

[bellcar]

le formule valgono per gas reali.

Cp = calore specifico a pressione costante (J/kg * K)

Cv = calore specif a volume costante

R = 8314 J/kmol * K

la formula da te usata e' per i gas perfetti in condizioni " perfette" , l' altra e' per gas reali in condizioni reali (sempre entro certi limiti), ed e' la formula che si usa per calcolare la portata di emissione da una sorgente di emissione per le cei 31-35.

Saluti bellcar

[bellcar]

il rapporto critico lo devi calcolare , in altri termini, prima si calcola se la diseguaglianza e' valida o meno, se e' valida

allora il flusso e' sonico e si considera "fi" = 1 in caso contrario si e' in flusso subsonico e si calcola "fi " con la formulaccia allegata.

saluti bellcar