Che cos’è una curva di flusso?

Due tipi di grafico possono essere indicati come curva di flusso, a seconda dell’applicazione. Un’applicazione è nel campo della meccanica dei fluidi, dove una curva di flusso mostra la relazione tra la viscosità dinamica e la velocità di taglio di un fluido. Le curve di portata possono essere applicate anche alle pompe, nel qual caso illustrano la relazione tra la portata volumetrica della pompa e la prevalenza della pompa.

Nella meccanica dei fluidi, la viscosità dinamica, chiamata anche viscosità assoluta, misura la resistenza di un fluido al flusso. In altre parole, la viscosità dinamica indica la quantità di forza necessaria per spostare il fluido. Il taglio è la pressione subita da un fluido a causa di forze parallele alla direzione del flusso, principalmente le forze esercitate dalle pareti di un tubo o di un canale. La velocità di taglio è direttamente proporzionale alla velocità del fluido, perché più veloce scorre, maggiore è il taglio che subisce.

Su una curva di flusso di un fluido, la viscosità dinamica è tracciata sull’asse y e la velocità di taglio è tracciata sull’asse x. La curva risultante mostra la relazione tra queste due proprietà del fluido. Per un fluido newtoniano, in cui la viscosità dinamica è indipendente dalla velocità di taglio, la curva di flusso è una linea retta e la pendenza della linea è la viscosità dinamica. I fluidi non newtoniani, tuttavia, si comportano diversamente e le loro curve di flusso sono generalmente linee curve con forme diverse. Alcuni fluidi sono persino dipendenti dal tempo, il che significa che hanno una memoria che influenza la forma della curva.

La portata della pompa è tracciata sull’asse x di una curva di flusso della pompa, chiamata anche curva di sistema, e la testa della pompa è tracciata sull’asse y. La testa della pompa è un termine usato per descrivere la perdita di pressione in una pompa. È una combinazione di elevazione o prevalenza statica, che è la differenza di elevazione tra l’ingresso e l’uscita della pompa, e la perdita di carico nel sistema, che è principalmente dovuta all’attrito nei tubi e nei raccordi. Sebbene la testa sia un’unità di pressione, di solito viene misurata in piedi o metri: più l’acqua deve viaggiare, più pressione viene persa.

La curva di flusso della pompa può essere utilizzata per determinare le condizioni operative ottimali per una pompa. Se l’utente conosce la portata di cui ha bisogno, può trovare la perdita di carico per quella portata utilizzando la curva del sistema. Sovrapponendo la curva del sistema a una curva delle prestazioni, che mostra le prestazioni per pompe di diverse dimensioni, l’utente può trovare la pompa della dimensione ottimale per i propri requisiti di sistema.