Fluido in tubo deformabile

[treslunas]

Ho un problema che non riesco a capire bene...magari mi potete aiutare!

E' presente un fluido incomprimibile (acqua) che viene spinto in un tubo deformabile verso una sezione di uscita (figura).

Il mio problema consiste nel capire come di distribuisce l'energia interna del sistema; ho fatto una prova nella realtà e se chiudo troppo la sezione di uscita non esce acqua e chiaramente il tubo si gonfia.

Come faccio a valutare l'energia dissipata dalla laminazione del fluido e quindi limitare la deformazione del tubo, fermo restando che debba rimanere deformabile.

Lo so, mi sono spiegato male...

[kikino]

Scusami ma il problema non dovresti risolverlo sotto qualche ipotesi semplificativa? Per esempio assumendo che la tua condotta (per favore nessuno lo chiami tubo ) non risenta degli effetti di bordo?
Per il tuo problema forse avrebbe senso valutare, sul tratto di condotta che osservi, il lavoro di deformazione condotto dalla pressione a regime e imporlo uguale a quello immagazzinato nel liquido, questo sotto l'ipotesi che la sezione di sbocco sia completamente chiusa.

Questo, da quanto c'ho capito dal tuo quesito.

P.S.: Cosa intendi per "laminazione" ? Io l'ho studiato solo per le dighe che provocano la laminazione delle onde di piena.

[treslunas]

Quindi tu mi dici che con sezione di uscita pari a zero:

sforzo*E*dl*dA=pdV

e posso trovare lo sforzo sull'elementino (figura)?

Poi però quando apro la sezione, come considero la perdita di energia dovuta allo strozzamento (in questo senso intendevo la laminazione, come trasformazione isoentalpica dovuta allo strozzamento)?

Variazione di energia cinetica e di temperatura? In ogni caso come lo infilo nel mio calcolo? La rigidezza (meglio l'energia di deformazione) delle pareti deve essere superiore all'energia che ha il fluido (così non può far altro che uscire dal foro)?

Mah...mi sento più stupido che ignorante...che è tutto dire...

[gianly1985]

Questo problema mi ricorda la compliance delle arterie e delle vene...non so se c'entri qualcosa...comunque le arterie hanno bassa compliance e quindi sono "serbatoi di pressione", le vene sono molto più complianti e quindi sono "serbatoi di volume"...questo è ciò che so sui condotti elastici...se ti può dare qualche spunto...

[treslunas]

Si, in effetti ci stavo pensando...l'analogia che mi sembrava più simile è quella tra il cuore e l'ispessimento delle arterie all'uscita dello stesso che provoca un reflusso di sangue nel cuore con conseguente ingrossamento....più o meno è quello che succede, ma non so a chi chiedere per un aiuto rapido...

[kikino]

Sto ripassando adesso. Se c'è movimento di fluido allo sbocco del tubo dovresti ottenere la pressione che deforma il tubo come differenza tra i trinomi di Bernoulli considerati a monte e a valle del tratto di condotta di cui valuti la deformazione. Per effetto delle perdite distribuite il carico che instaura il moto sarà differente (e in particolare avrai una perdita localizzata allo sbocco che devi valutare). A grandi linee io imposterei così il problema. Mi spiace solo saper mettere su un'immagine altrimenti sarebbe stata più esaustiva.

P.S. A che livello devi affrontare il problema? Energia cinetica e temperatura...perchè sei costretto a considerarle? se di mezzo ci metti il tempo rischi di dover valutare gli effetti sulle pareti legati al colpo d'ariete....ma in quel caso forse sarebbe meglio iniziare a valutare l'idea di un'analisi mista CFD/FEM...tra i demo di ADINA c'è qualcosa di simile