Temperatura di ristagno

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La temperatura di ristagno (o temperatura totale) è la temperatura in un punto di ristagno di un flusso di un fluido. Nel punto di ristagno la velocità media del fluido è nulla e tutta l'energia cinetica è convertita in energia interna ed è aggiunta all'entalpia statica locale. Nei flussi fluidi incompressibili e compressibili, la temperatura di ristagno è uguale alla temperatura totale in tutti i punti appartenenti alle linee di corrente che portano al punto di ristagno.[1]

La temperatura di ristagno può essere derivata dal primo principio della termodinamica: applicando l'equazione dell'energia di un flusso costante (nel tempo)[2] e trascurando i termini del lavoro, del calore e del potenziale gravitazionale si ottiene:

h_0 = h + \frac{V^2}{2}

dove:

h0 è l'entalpia totale (o di ristagno) nel punto di ristagno
h è l'entalpia statica in ogni altro punto sulla linea di corrente di ristagno
V è la velocità di quel punto sulla linea di corrente

Sostituendo l'entalpia, assumendo un costante calore specifico a pressione costante, l'espressione:

h = c_p T

nella precedente si ottiene:

T_0 = T + \frac{V^2}{2c_p}

o

\frac{T_0}{T} =  1+\frac{\gamma-1}{2} \mathrm{Ma}^2

dove:

cp è il calore specifico a pressione costante
T0 è la temperatura di ristagno (o totale) nel punto di ristagno
T è la temperatura statica su un punto della linea di corrente
V è la velocità in quel punto
Ma è il numero di Mach in quel punto
γ è il coefficiente di dilatazione adiabatica


Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Van Wylen and Sonntag, Fundamentals of Classical Thermodynamics, sezione 14.1
  2. ^ Van Wylen and Sonntag, Fundamentals of Classical Thermodynamics, equazione 5.50

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]