La pressione in un tubo riscaldato

La pressione in un tubo riscaldato

Vorrei sapere se è vero che riscaldando un tubo di sezione costante, in cui scorre un fluido, la pressione rimane costante(considerando nulle le perdite di carico). Per esempio, nelle lezioni di fisica tecnica si fa spesso riferimento al riscaldamento isobaro (Ciclo Brayton o Rankine), ma non ci è mai stato spiegato il perché.

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13 settembre 2006

Il flusso in un condotto a sezione costante in cui non ci siano perdite per attrito ma ci sia flusso di calore dall'esterno verso il fluido o viceversa, è un problema classico della fluidodinamica che prende il
nome di flusso di Rayleigh. Partendo dalle equazioni di conservazione della massa, del bilancio della quantità di moto e della conservazione dell'energia è semplice dimostrare che la pressione nel tubo non rimane costante ma piuttosto varia procedendo nella direzione della corrente. Più in dettaglio, se il flusso di calore è entrante, ossia se il flusso viene riscaldato, la pressione decresce, sempre che il flusso sia subsonico mentre cresce se il flusso è supersonico. Il comportamento è opposto se il flusso di calore è uscente ed il flusso è quindi raffreddato.

Roberto Verzicco Dipartimento di Ingegneria Meccanica Università di Roma "Tor Vergata"

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