Cos'è abaco di moody?

L'abaco di Moody, noto anche come diagramma di Moody, è un grafico non dimensionale che mette in relazione il fattore di attrito di Darcy-Weisbach, il numero di Reynolds e la rugosità relativa per il flusso completamente sviluppato in un tubo circolare. Viene utilizzato per calcolare la caduta di pressione o la portata in un tubo.

Ecco i componenti chiave dell'abaco di Moody:

• Asse verticale (sinistra): Rappresenta il fattore di attrito di Darcy-Weisbach (f). Questo fattore è adimensionale e quantifica la resistenza al flusso dovuta all'attrito.

• Asse orizzontale: Rappresenta il numero di Reynolds (Re). Questo numero adimensionale indica se il flusso è laminare o turbolento. Un numero di Reynolds basso indica flusso laminare, mentre un numero di Reynolds elevato indica flusso turbolento.

• Curve: Rappresentano la rugosità relativa (ε/D). La rugosità relativa è il rapporto tra l'altezza media delle irregolarità sulla superficie del tubo (ε) e il diametro del tubo (D). Curve diverse rappresentano diversi valori di rugosità relativa.

Come utilizzare l'abaco di Moody:

1. Calcola il numero di Reynolds (Re) per il flusso.
2. Determina la rugosità relativa (ε/D) del tubo.
3. Trova il punto sull'abaco in cui la linea verticale corrispondente al numero di Reynolds interseca la curva corrispondente alla rugosità relativa.
4. Leggi il valore del fattore di attrito (f) sull'asse verticale corrispondente a quel punto.
5. Utilizza il fattore di attrito per calcolare la caduta di pressione o la portata utilizzando l'equazione di Darcy-Weisbach.

L'abaco di Moody è diviso in diverse regioni:

• Flusso Laminare: A numeri di Reynolds bassi (generalmente Re < 2300), il flusso è laminare e il fattore di attrito dipende solo dal numero di Reynolds: f = 64/Re. In questa regione, l'abaco mostra una singola linea retta.

• Zona di Transizione: A numeri di Reynolds intermedi (circa 2300 < Re < 4000), il flusso è in transizione tra laminare e turbolento. In questa regione, il flusso è instabile e il fattore di attrito è difficile da prevedere.

• Flusso Turbolento: A numeri di Reynolds elevati (generalmente Re > 4000), il flusso è turbolento e il fattore di attrito dipende sia dal numero di Reynolds che dalla rugosità relativa. Questa regione è ulteriormente suddivisa in:

  • Regione di Transizione per la Rugosità: In questa regione, il fattore di attrito dipende sia dal numero di Reynolds che dalla rugosità relativa.

  • Regione di Turbolenza Completamente Sviluppata (Indipendente dal Numero di Reynolds): A numeri di Reynolds molto elevati, il fattore di attrito dipende principalmente dalla rugosità relativa e diventa indipendente dal numero di Reynolds. Le curve di rugosità relativa diventano orizzontali in questa regione.

Importanza:

L'abaco di Moody è uno strumento fondamentale nell'ingegneria fluidodinamica per la progettazione e l'analisi di sistemi di tubazioni. Permette di stimare le perdite di carico dovute all'attrito in modo relativamente semplice, considerando sia le caratteristiche del flusso che le proprietà del tubo.