Tubo di pitot

matteo_g1
Ciao, il mio professore ci ha illustrato il tubo di pitot e ci ha fatto vedere come potremmo calcolare la velocità, ad esempio di un aereo, rispetto all'aria utilizzando questo dispositivo.
Per arrivare al risultato ha deciso di applicare Bernoulli sulla prima linea di flusso dal punto "davanti" al tubo al punto A (figura per capire meglio). Quando lui poi fa i calcoli va a considerare la velocità nel punto "davanti" come se fosse zero. A me questa cosa non torna perchè io avrei detto che potevamo porre a zero la velocità solo se avessimo preso la seconda linea di flusso.
Grazie.
http://ishtar.df.unibo.it/mflu/html/applicdin1.html

Risposte
professorkappa
Boh, non si capisce cosa intenda il tuo professore (o cos'hai capito tu).
Se tutto e' fermo, la pressione agente sulla sezione piu' bassa del liquido rosso e' $p_1=p_0+1/2rhov^2$ (pressione statica+pressione dinamica)
La pressione agente sulla parte alta del liquido e' $p_2=p_0$ (pressione statica).

Il liquido e' normalmente sostituito da un transduttore che legge $Deltap=p_1-p_2=1/2rhov^$ e restituisce un valore di v ovviamente pari a $sqrt(2[Deltap]/rho)$

matteo_g1
ok, tutto ciò che dici mi torna.
Cosa intendi con "se tutto è fermo" ? a cosa riferisci "tutto".
Quindi non viene applicato in modo "diretto" Bernoulli lungo una specifica linea di flusso ma vengono solo fatte delle considerazioni per arrivare alla soluzione da quello che ho capito.

matteo_g1
oppure detto in altro modo, viene applicato bernoulli per due volte su due linee di flusso distinte fra loro. Come anche mi sembra che faccia l'esempio nel link. giusto?

professorkappa
Intendo a regime, non durante il transitorio.
Perche dici che non viene applicato Bernoulli? E'tutto basato su bernoulli

matteo_g1
si scusa, intendo dire che viene applicato Bernoulli su linee di flusso spezzate/separate. Una linea di flusso fino alla parte sinistra del manometro e un'altra a cominciare dalla parte destra. Giusto ?

matteo_g1
io intendo applicare bernoulli cosi, una prima volta sulla linea di flusso arancione ed una seconda volta sulla linea di flusso verde. é così che va applicato ?


matteo_g1
dico che Bernoulli si applica in due volte perchè io so che non si può applicare su linee di flusso diverse ho spezzate (in questo caso dalla presenza del liquido nel manometro)

professorkappa
Potrebbe andare bene, dipende da come lo applichi.
Tieni conto che dove hai marcato in verde la pressione sul liquido e' semplicemente $p_0$ perche l'ambiente e' aperto e in comunicazione con l'esterno che e', appunto, a $p_0$

matteo_g1
ok, benissimo. Un'altra domanda, Perchè posso ritenere che la velocità dell'aria nel tratto arancione sia zero ?

professorkappa
Perche e' tutto fermo. Se l'aria fosse in movimento il "tappo rosso" si muoverebbe anch'esso!!!

matteo_g1
l'aria non potrebbe anche battere nel tappo rosso ed invertire il suo senso di marcia e tornare indietro ?

professorkappa
"matteo_g":
l'aria non potrebbe anche battere nel tappo rosso ed invertire il suo senso di marcia e tornare indietro ?

Dai, su...

matteo_g1
meglio così ;)
un'ultima domanda:
potremmo applicare anche Bernoulli in una sola volta fra i seguenti punti ? approssimando che nel punto più a sinistra della linea arancione la V é zero mentre nel punto più a destra della linea arancione la V è quella dell'aria?



professorkappa
No, la velocita' nel tratto arancione non entra in gioco nella determinazione della pressione differenziale, mi sa che sei ancora un po' confuso

matteo_g1
Da quello che avevo capito nel punto più a sinistra della linea arancione la pressione era uguale alla pressione nel ramo destro del manometro, mentre la pressione nel punto più a destra della linea arancione la pressione era quella atmosferica che corrispondeva amche con la pressione nel ramo più a sinistra del manometro. Non è così quindi?

professorkappa
Non capisco quale sia il tuo dubbio, pertanto e' anche difficile spiegarti.
Sul ramo sinistro del manometro agisce la pressione atmosferica, perche il contenitore e' in comunicazione con l'ambiente esterno e gli opercoli sono paralleli alle linee di flusso.
Quindi li la velocita' e' nulla, e dunque la pressione e' solo statica (non c'e' componente dinamica dovuta alla velocita') e vale $p_0$.

Nel tratto di destra agisce la pressione atmosferica, piu' il fatto che l'aria entra a una certa velocita' (che e' quella che ci proponiamo di trovare). Quindi la pressione sul pelo libero del liquido del ramo a dx e' $p_0+rhov^2/2$

Ora, sicuramente avrai visto l'esercizio del tubo a U i cui peli liberi sono sotto posti a pressioni diverse? Il liquido si alza di h

Come si calcola h: semplicemente eguagliando la pressioni sulla linea di livello che taglia il tubo a U orizzontalmente e che passa per il pelo libero piu' basso. In quella sezione

$p_1=p_2+rhogh$

Applicandolo ai due rami del manometro:

Quindi: $p_0+rho_Lgh=p_0+rhov^2/2$, da cui ricavi $v$ una volta che misuri h e conosci le densita $rho_L$ del liquido e $rho$ dell'aria

matteo_g1
Scusami se ti rispondo ora ma ho avuto una settimana impegnativa, nella quale ho avuto anche l'occasione di ripassare fisica.
Allora tutto ciò che hai detto mi torna, questo è già buono :)
Ora cerco di esprimere il mio dubbio in modo migliore.

Tu mi dici che la pressione del ramo destro è data dalla pressione atmosferica più la pressione "dinamica". Questa cosa mi torna.. ma se viene detto, sia dal libro che da te, che la velocità nel ramo destro è zero come mai quando calcolo la pressione totale in quel ramo mi risulta (dal contributo della pressione dinamica) che la velocità non sia zero?

Spero di essermi spiegato bene

professorkappa
Bernoulli ti assicura che la somma di velocita' e pressione e' costante.
Diminuendo la velocita', aumenta la pressione. E' per quello che si chiama pressione dinamica. Il punto e' proprio quello: per annullare la velocita, il liquido rosso deve creare un battente di pressione, e lo fa alzandosi a sx, per contrastare la velocita'. La pressione dell'aria si propaga poi lungo il condotto fino alla bocca di ingresso e da quel momento in poi l'aria non si muove piu'.

matteo_g1
Ok, dovrei aver capito. Ti ringrazio veramente.

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