La principale caratteristica dei liquidi reali, in relazione al moto ed agli scambi energetici, è quella di avere una viscosità diversa da zero e di opporre una resistenza di attrito al moto. Di conseguenza l’energia meccanica totale non si può conservare, ma una frazione progressivamente crescente ne viene dissipata via via che la corrente procede.
Il bilancio di energia per i liquidi reali, considerando sempre il regime stazionario e la sezione interamente occupata dal liquido, dovrà comprendere anche l’energia dissipata:
che rappresenta l’equazione di Bernoulli per i liquidi reali.
Con il simbolo Sy si indica la somma di tutte le dissipazioni di energia espresse per unità di peso del fluido, chiamate più comunemente perdite di carico. Esse si misurano in metri come gli altri termini dell’equazione e sono sempre positive.
La linea dei carichi totali per i liquidi reali non sarà più orizzontale ma avrà un andamento decrescente, come mostrato in Fig. 5.18.
Le resistenze di attrito incrementano la temperatura e quindi l’energia interna del liquido. Una equazione di bilancio di energia completo rigorosamente scritta dovrebbe riportare le energie interne nelle due sezioni. Tuttavia, la differenza di energia interna corrisponderebbe proprio alle dissipazioni della (5.29).
Nella pratica della progettazione dei sistemi di trasporto di liquidi si è tradizionalmente consolidato l’uso della equazione di Bernoulli (5.29) che esprime il bilancio dell’energia meccanica e non tiene conto di energia interna e calore scambiato.
Equazione di Bermoulli per liquidi reali
Le perdite di carico non gravano su tutte le forme di energia ma abbassano solamente l’energia di pressione, come risulta evidente dall’esempio 5.12.
Perdite di carico e pressione