TUBO VENTURI
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Una delle applicazioni più interessanti del teorema di Bernoulli è rappresentata dal tubo di "VENTURI" (Fig.1).

Fig. 1

Esso è costituito da due tubi a forma tronco-conica, uniti tra loro ìn corrispondenza delle sezioni minori; il tronco più corto prende il nome di "COLLETTORE", il tronco più lungo prende il nome di "DIFFUSORE".

Immergiamo il tubo di Venturi in una vena fluida in modo che questa entri nel collettore ed esca dal diffusore.

Possiamo senz'altro notare che lungo il tubo non esistono ne sottrazioni ne apporti di aria e che quindi la portata deve necessariamente restare costante in tutte le sezioni.

Durante l'attraversamento del tubo, inoltre, anche l'energia totale resta costante per il principio della conservazione dell'energia.

Pertanto si devono verificare le seguenti relazioni :

Q = S V = cost

p + 1/2 r V2 = cost

Allo scopo di determinare l'andamento delle velocità indichiamo la sezione di ingresso con S1, e la sezione minima con S2. Per il teorema della continuità avremo :

Q = S1 V1 = S2 V2

Ciò significa che essendo S2 minore di S1 affinché i prodotti rimangano costanti deve essere V2 maggiore di V1.

Per esaminare invece l'andamento delle pressioni consideriamo l'espressione di Bernoulli :

p1 + 1/2 r V21 = p2 + 1/2 r V22
Da questa è  possibile ricavare p2 :
p2 = p1 +  1/2 r V21 - 1/2 r V22
Mettendo in evidenza il termine  - otteniamo :
p2 = p1 -

Poiché come visto precedentemente, V2 è maggiore di  V1, la differenza V22 - V2è positiva, pertanto p2 deve risultare minore di p1.

Ciò dimostra che nella sezione più stretta si verifica una riduzione di pressione dell'aria per cui il tubo di VENTURI può costituire un mezzo per creare una depressione.

Lo stesso però può essere usato anche come misuratore di velocità, qualora si conoscano le sue caratteristiche geometriche e si conosca la differenza  p1 - p2 .

Infatti se "n" è il rapporto tra le sezioni S1 e S2 , per il teorema della continuità devono trovarsi nello stesso rapporto anche V2 e V1.

Si verificano cioè le condizioni :

Quindi se nell'espressione :
p1 - p2 = 1/2 r ( V22 - V21 )
si sostituisce V2 con il termine n V1, si ottiene :
p1 - p2 = 1/2 r ( n2V21 - V21 )
nella quale possiamo mettere in evidenza V1 :
p1 - p2 = 1/2 r V21 ( n2 - 1)

Quest'ultima equazione consente di ricavare la velocità V1 di ingresso del fluido, come si voleva dimostrare. Infatti :

Ancora una volta ricordiamo che affinché la condizione sia rispettata occorre un fluido incomprimibile e quindi l'applicazione in aerodinamica è limitata alle velocità inferiori a quella del suono.


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