Altezza e pressione nella fluidodinamica dell'aria
I termini "altezza" e "pressione" sono spesso utilizzati in maniera intercambiabile nella fluidodinamica dell'aria. Il termine "altezza" è di origine "torricelliana" e rappresenta la misura dell'altezza della colonna di liquido sorretta dal fluido; il termine "pressione" rappresenta invece la forza esercitata dal fluido sull'unità di superficie, perpendicolarmente a quest'ultima.
📐 Pressione statica e dinamica
Avendo a che fare con i gas, ed in particolare con l'aria, è di uso comune misurare la pressione in termini di altezza di colonna di liquido, ed in particolare in termini di colonna d'acqua. È per questo che, nell'ambiente degli addetti ai lavori, si sente spesso parlare di "bocchette che perdono 10 mm" piuttosto che di "ventilatori che hanno 100 mm di prevalenza": si tratta chiaramente di pressioni misurate in termini di altezza di colonna d'acqua.
Pressione statica
Il termine p/ρg rappresenta l'altezza idrostatica; p rappresenta invece la pressione statica.
Pressione dinamica
Il termine V²/2g rappresenta l'altezza dinamica, mentre il termine ρV²/2 rappresenta la pressione dinamica. La pressione dinamica è pertanto definita come:
(1.6) dove:
| Simbolo | Descrizione |
|---|---|
| pv | pressione dinamica, Pa |
| V | velocità media del fluido nella sezione del condotto, m/s |
Si noti che, mentre l'altezza idrostatica è indipendente dalla densità del fluido, la pressione dinamica, definita con la (1.6), non lo è.
Per aria in condizioni standard (ρ = 1.204 kg/m³), l'equazione (1.6) diventa:
(1.7)
La velocità dell'aria in m/s può essere calcolata con la seguente equazione:
(1.8) dove:
| Simbolo | Descrizione |
|---|---|
| Q | portata d'aria, m³/s |
| A | area della sezione del canale, m² |
📐 Pressione totale
La pressione totale è la somma della pressione statica e di quella dinamica:
(1.9) oppure:
(1.10) dove:
| Simbolo | Descrizione |
|---|---|
| pt | pressione totale, Pa |
| ps | pressione statica, Pa |