Temperatura di ristagno

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 di fluidi comprimibili e incomprimibili, 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, ossia l'ipotesi di gas perfetto, 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:

c_p 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

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

Voci correlate modifica

Portale Chimica

Portale Fisica

Portale Ingegneria

[1] Van Wylen and Sonntag, Fundamentals of Classical Thermodynamics, sezione 14.1

[2] Van Wylen and Sonntag, Fundamentals of Classical Thermodynamics, equazione 5.50

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[2]