Appunti Fisica tecnica e macchine - Parte 2

Bilancio massa energia della ed del riferimento mobile

Bilancio adattando rotante il da otteniamo massa un: unoaWiSi fzWzSzI =, rif fisso di bilancio. Il in sappiamo energia essere un: EE(1 hz1Q gzzgz+ ++++ =+, dove potenziale rotante di sistema in unità gravitazionale il legato è al gz un massa per campo.

Definiamo forza centrifuga la di considerare unità anche dovrò il campo massa per: I -grad(4)= potenziale che 4 di sapendo unità massa con per: =-d) d d4(r)-HerFr =410) Ex consideriano i ricordiano otteniamo così 0= e = :-4(r) =.

Scriviano di bilancio il energia ora: 2 + -i2 -h1 hzQ gzzgz1 ++ + =+ del del da fisso sottraiamo mobile l'eq quella sistema se sistema: .ww=VL 2 di dalle deduciano velocità che dipende solo il uscita lavoro ingresso.

Scambiato lavoro

Consideriamo macchina che operatrice. Sappiamo una: 02- Wi-W -RiL : +t 22 2 i i valere. Sappiamo macchina fluido scomponibile valido ogni come +per e :=.&. Ot Ct U+:Un We=W quindi considerando #EI www OzE-2 Ot?* lozt-wat WatWit +22 riscrivere si può come: +-Ott Uzt Oct)Ozt Wit) OtOct HeWat := --Euleriano ottenendo lavoro il così: =-EL LUzzt-Untet= o flusso turbomacchina all'asse il che.

Se consideriamo parallelo assiale che è sappiamo una: eS VzVraggi =:periferiche 12Un5 :=. Riscriviamo lavoro il come: m( 81)L = - macchina direzione cambiare deve assiale che far deve L0 si ricava s ovvero per avere a una flusso il deviare.

Turbomacchine idrauliche

Queste macchine hamo:

• Distributore i) (fisso)
• Girante ii) (mobile)
• Diffusore rallenta fluido il iii) =

Per le quanto riguardo distinguiamo le macchine operatrici in:

• Centrifughe i)
• Flusso misto ii)
• Assiali iii)

Pompe centrifughe

Consideriamo diffusore girante na pompa e con: ↳1III"1 >1 -172 -~23 V !U3.

Le pale essere possono: Vv7 Pale radiali pale indietro avanti.

Consideriamo le dell'energia tra: conservazioni ore 1-2) ROTANTESDR W UWY1-2lgirantePz-Pewy 2-3) SDR FISSO B- Ye 3) DIFFUSORE)-V UUP3-P2 y. - DiffIV.

Graficamente: grado di introduciamo il P reazione come: 2 PPgirante1. X = =A PrOT1 dicemacchina X la se 1-0 si 0 reazione =sea; XDIFFUSORE" addice GIRANTE si azione.

3) SDR1- FISSO gzgZ3+ YY+ij↳Ug(z3-21)YEID POMPA ideale (indica l'incremento fluido troviamo che l'energia Ein passando il di lavicere meccanica per en della quindi pompa) perdite le riscrivianoye pompa., EcL yp+=.

Definiamo il rendimento idraulico come: della utile jeffetto I pompa E yMidr: 1.

Curve caratteristiche E(V) L(V)

Trovar dobbiamo di modo (EID) scriver =e=un↳. Sappiamo del fleido orizzontale l'ingresso componente è che la perciò i d'ingresso tangenziale nulla è >: "7 L UzWzt UnOst+= - OV !2 U2.

Consideriamo triangoli velocità di: Wz n UzWmu2 EzU2)GOzt RADIALI AVANTI=pale troviamo delle radiali nel caso: V S2 SaVan Wan= = di troviamo a conti fatti uscita Sa sezione con: .Sga)4z)uz( = + graficamente troviamo e: ah pale avanti radiali pale indietro pale idi Yp)V).

Sappiamo cerchiano scrivere ypora:= (valido fissicondotti mobili= +Yaistribuiteyp e per concentrate particolare tipo. Sappiamo di chiamiamo YDist-Ypist(V) che ycovaune. imboccocdz preveda la di progetto che supponiamo: Un-We portata otteniamo. Se la riduciamo: Us>~"We5 che da troviamo. Se grafico direzione il tracciare cambia prima proviamo uno ovvero: .

Aora Y Ya POMPAY DIST⑧ Y Imbocco⑧ >↑6 OGETTO yp(V) trovato che AAbbiamo terminata sperimentalmente sperimentazione confermare bisogna ora ciò yp .= . il troviamo seguente grafico: E di quindi conosco punto yp ogni conosco Lin i rendimento ED(V) ElO i ogni y.=41 Ypii 32 j> valido radialipole.

Delle R ottengo traslazione se e cost vario uno= corre per e una edeidaspostamento y. verso EID " Y"yM, Ts"O E cost 1223 = -42 8:y 43. costMeG 6 = 1i costO &, =⑧ 43Y, i> particolare.

Queste pale indietro dal pale di tipo abbiamo le variano in cone con: inferiori perdite>- superioriy>- le inferiori Ein>- definita realtà caratteristiche ordinata nella hamo la le prevalenza in curve come: E [m]H =.

Impianto idraulico operatore

Consideriamo guerale il caso: Z. Chiameremo:

• Bacino di bacino 1 aspirazione· di condotto condotto 3 HG 2 aspirazione=·2
• Condotto di condotto mondata 3 =·-1 di mandata 4
• Bacino bacino=·
• Geodetica prevalenza Ha z4-z1 e=·

Facciamo tra se di il bilancio 41 energia: egzgyzYeyz+ Pg(z-21)=L Ye2Ypy+PL- g(z-z1) YzYyp ++= che termini i compaiono sono:

• Dalladisponibile L-yp Eli) resa pompa=PL-P di termine
• Pressurizazione EVE accelerazione iii) termine di termine
• Sollevamento glz4-zi) di iv)
• Dovute condotti V) perdite ai Y3-4Y +-

2. Dei alcuni seconda termini a le nulli perdite casi MAI ma. sono.

Impianto di sollevamento

Di PatrV- consideriamo bacini se due pressurizzati molto grandi i non e: P4Pr PATM3 ==-Patr 2 Un Un0 * O=>- eV-· 1.

Vale L-yp (1) gHGg(z4 EID EIDYASPYASP GRAND&MAND+ + + P =: + IMPIANTO- ==, , che sappiamo cerchiamo (V) dell'impianto caratteristica EIDEID la=P, curva;, da partiamo: EID gHG YYASP+P += MAND, dobbiamo perdite separiamoy(V) le.

Scrivere y = := gHG DISTYDISTYASP CONCYMANDYASPPID = + MAND CONC, , ,, consideriamo notie: (DM La di MANDATA:, , XaDa La ASPIRAZIONE: ,, quindi: XamWED gHa +p =, (xay [im) (x m)[jgHa + ++= +, sapendo che: ↓ vere ricavo: 23i)) (m)g)(xayED gHa += +p, D-5 che diametro perdite notiamo diametri il quindi piccoli. Va come enormi provocano.

Definiamo di la prevalenza impianto ora un: EID IMP TuHImp,= ↓gHG YSP YMHImp = Gim] definendo Y := YMANDH YASPHe ++=IMP. Sapendo che :=y: = considerando y ottagoe: X AP-termine.

Definiamo altezza di il cinetica: my = ↑ altezza cinetica portate che per la bassissime caratteristica approssimiamo sono a curva: nonkzVzk1Himp +=.

Punto di funzionamento

Di FIVF considerando le HF) caratteristiche graticamente vicaviamo curre:, aH impiantoFHE · pompa-iVF.

Analiticamenta abbiamo: BV (VzHpS A ++ algebra= VeHe- ,kzVzkiHimp +=.

Consideriamo assorbite potenze punto nel Fle ora:

• PALE yUEGPPALE-ML =I EIDYDR [=
• ALBERO considerando albero introduciamo la notacalettate che girante cuscinetti ai grazie un su: Pegg ↳Palbero PoZIdr cuscinetti1, III" /11 rendimento organico/meccanico con no >: -1 Y////7PALE ~Yo = Palbero V !2
• ELETTRICA VFgHgPALBERO =PELT ==ASS Yel pomotYidr, Yes mot, ,, della rendimento del motore elettrico nel pompa con: not, PALBEROMel mot" PELT Ass, ,

Consideriamo le seguenti Oss curve: aH due troviamo di punti lavoro:

• Seguito di finisco perturbazioni A- vado BINSTABILE inoa o:A⑳ sotto A
• Perturbazioni ritorno di seguito By BStabile ina sempre:j>

L'impianto dalle deve principalmente dovuta (pale lavorare (stabile crescente tratto avanti in curva-un non.

Regolazione dell'impianto

Valvola posta dopo la pompa

A la regolazione pompa A valvola con- impianto RvHRuA ·N YuVHe pompa- >VRv.

La valvola concentrata introduce perdita: una uvalvolaIEv della funzione indi apertura valvola questo ottengo variabile della in posizione con caso. YMANDYASP YuH HG + ++=IMP VivgHivgPel Rv =MOT,, Di Yo Yel Not,, ugual↓ prima diverso a semplice edVANTAGGI economico: [ elettrica↑dissipativa bolletta ESVANTAGGI:

Regolazione a giri variabili

B) Regolazione variabili giri aHN della adotta inverter la si così vario con una pompa pompa curva gVRavgHz avF Pel·RGV Rav =, MidrPYel Yo& mot, dissipativa regolazione VANTAGGI non:>F loggiVRG pocoldicostosopiù SVANTAGGI:

Circuito serie parallelo e elementi idraulico con

Pompe in serie

i) Pompe in serie Hd BV GVHi& An6 equivalenteHi29" ++serie =F·⑨ CzVBzViHie Az=> + +=⑧ V(B (3)(Hpe9 HEQ Bz) (2)AzAn2 + + ++= +pompa, .1⑧ pompaA V2 di campo funzionamento.

Relazioni: Vi V v= =HEQ HP2HP +=Tub iii) serie in Jan relazioni: ② VzVe V= =78e② Yea y1 yz+=.

Pompe in parallelo

iii) Pompe parallelo in HN 1 2 pompa e CuBViI AHPrequivalenteA ++Pompa = (VBVzHPz A=> ++=F· BVVHEQ AA = +j>!↓ tecnicamente uguali.

Relazioni: Hp1 HEQHP2= =VEp VzVi +=. Il parallelo uguali fa 172 si pompe. con.

Tubi parallelo iv) in relazioni: Va Vi Vz+=D2De > y1 yzY0 ==-- portata ripartisce dala modo Dr Dz si inse avere di perdite DzDr stesse può carico essere.

Cavitazione

5.2 CAVITAZIONE formazione per (vapore la di del bollecavitazione fluido evitarlo disciolti)elo all'interno la è gas. Bisogna tutto far di modo l'impianto Priv disciolti)deve (GDvalere la in in e: avere gas=PMIN-PSAT PAD+- P 3⑳M↳↑ 2.wi1III"& >ha ① ⑧ ." 1V 1- - V !2 DIFFUSORE37 CONDOTTO GIRANTE.

Ha di altezza: aspirazione idealmente Prins realtà Prin vale nella la l'hyp l'andamento quanto c'è 1D in rosso curra 10 assume. Se ,,, *Po-AP della PrinPuir all'ingresso vale girante perciò una =zona a troviamo unendo: *Po-AP PSAT PaD+Po.

Calcoliamo: VegzPA = gz YA+Vbacino grande Igz-Z)-Yasp-E formula dividiano se iniziale la sostituiamo eyper: ,-gha-yasp-PSAT PAD- I -I I impianto pompa head) sinistra il quello mentre termine positive(net.

Chiamiamo suction impianto NPSHa adestra quindi vale NPSH pompa: NPSH NPSHimpNPSHimpcNPSH pompa ⑧ NPSH pompa>UMAXI D A:OK NO del grafico nella vale l'unico parte sinistra NPSHpompaNPSHimp è cui> per bisogna tratto cavitazione lavorare evitare cui in.

Porfase di rischio dovesse nella di se verificare progetto cavitazione il agisco si o posso effettuare sulle dell'aspirazione perdite (ha) sull'altezza aspriazione in agisco o. Di mettendo pelo del un'installazione battente il sotto la bacino libero sotto aspirazione pompa (tha-NPSH)ha soda quindi NPSH così un maggior ave une -MANDATA&-ASPIRAZ . Psatfunzionasse