Flusso Laminare - Risoluzione di Problemi

Si consideri l'aria che scorre attraverso il tubo a 300 Kelvin a pressione atmosferica standard, con una portata massica di 0,0163 chilogrammi al secondo. Se si presume che il flusso sia laminare, determinare il diametro minimo consentito per il tubo.

Il flusso laminare si ottiene quando il numero di Reynolds non supera 2100. Questo calcolo inizia esprimendo la velocità in termini di portata e area della sezione trasversale.

Per un tubo circolare, la velocità dipende dalla portata e dal diametro del tubo. Sostituendo questa espressione per velocità nella formula del numero di Reynolds, che coinvolge densità, velocità, diametro e viscosità, consente di risolvere la velocità di flusso.

Data la portata specificata, la densità del fluido viene calcolata utilizzando valori noti per la pressione, la costante del gas e la temperatura, ottenendo circa 1,177 chilogrammi per metro cubo.

Con le quantità note di portata massica e densità, la portata volumetrica risulta essere di circa 0,0138 metri cubi al secondo.

Utilizzando un valore di viscosità standard, il diametro del tubo richiesto per garantire il flusso laminare è di circa 0,46 metri, mantenendo il numero di Reynolds a 2100.