FATTORI DI ATTRITO PER FLUSSI GASSOSI COMPRIMIBILI IN TUBI LISCI E RUGOSI PER REGIMI DI MOTO LAMINARE, DI TRANSIZIONE E TURBOLENTO

In questo lavoro si analizza il flusso comprimibile di azoto gassoso all’interno di microcanali di diametro da 30 m a 500 m e con differenti valori della rugosità superficiale (<1%), prendendo in esame tutti i regimi di moto. La prima parte del lavoro è dedicata al confronto incrociato dei dati sul fattore d’attrito ottenuti con quelli che il Laboratorio di Termofluidodinamica dell’ENEA ha rilevato con il proprio apparato sperimentale, su tubi da 50 e 100 m in silice fusa. Si riscontra un’eccellente sovrapponibilità dei risultati, indicando come l’accordo dei rilievi sperimentali con la teoria classica è indipendente dal sistema di misura e dall’installazione. Nella seconda parte del lavoro si dimostra che le correlazioni classiche possono prevedere il fattore di attrito nel regime laminare, senza che si possa riscontrare un’evidente influenza della rugosità superficiale. Si è riscontrato che il regime di transizione inizia non prima di valori del numero di Reynolds attorno a 2000 per tubi lisci e a valori più alti (tra 3200 e 4500) per tubi rugosi, ma –contrariamente ai risultati di altri ricercatori – non è stata riscontrata una dipendenza del numero di Reynolds critico dal rapporto L/D del tubo. Sono stati riscontrati cambiamenti sia bruschi che graduali nel regime di moto, alla stregua di quanto succede nei tubi di maggiori dimensioni; la transizione continua sembra essere caratteristica dei tubi lisci, mentre i tubi rugosi sono caratterizzati da più bruschi cambiamenti del regime di flusso. Il regime di completa turbolenza è stato ottenuto sia per tubi rugosi che lisci, e i risultati per questi ultimi sembrano confermare la correlazione di Blasius, mentre per i primi si ha un accordo modesto con la relazione di Colebrook.