Che cos'è una curva di flusso?
Due tipi di grafico possono essere indicati come una curva di flusso, a seconda dell'applicazione. Un'applicazione è nel campo della meccanica dei fluidi, in cui una curva di flusso mostra la relazione tra la viscosità dinamica e la velocità di taglio di un fluido. Le curve di flusso possono anche essere applicate alle pompe, nel qual caso illustrano la relazione tra la portata volumetrica della pompa e la testa della pompa.
Nella meccanica dei fluidi, la viscosità dinamica - detta 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. Lo shear è la pressione esercitata da un fluido a causa di forze parallele alla direzione del flusso, principalmente le forze esercitate dalle pareti di un tubo o canale. La velocità di taglio è direttamente proporzionale alla velocità del fluido, poiché più veloce scorre, maggiore è il taglio che sperimenta.
Su una curva di flusso del fluido, la viscosità dinamica viene tracciata sull'asse y e la velocità di taglio viene 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 del 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 varie forme. Alcuni fluidi dipendono anche dal tempo, nel senso che hanno una memoria che influenza la forma della curva.
La portata della pompa viene tracciata sull'asse x di una curva di flusso della pompa, detta anche curva di sistema, e la testa della pompa viene tracciata sull'asse y. 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 prevalenza nel sistema, dovuta principalmente 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 spostarsi, maggiore è la perdita di pressione.
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 usando la curva di sistema. Sovrapponendo la curva del sistema con una curva delle prestazioni, che mostra le prestazioni per pompe di dimensioni diverse, l'utente può trovare la pompa di dimensioni ottimali per i propri requisiti di sistema.