Teoria Costruzioni idrauliche e appunti

Caratteristiche delle pressioni e delle destinazioni di impiego

Pressioni di esercizio

Ogni materiale è in grado di resistere a specifiche pressioni.

Destinazioni di impiego

I materiali sono scelti in base al tipo di progetto.

Caratteristiche morfologiche e meccaniche del terreno di posa

Ogni terreno ha caratteristiche chimiche ed elettrochimiche da tenere in considerazione, perché potrebbero avvenire fenomeni di corrosione.

Pressione nominale

Prescritto dal Decreto Ministero LL.PP. 12 dicembre 1985, con relazione:

P_m = P_e + P_o

P_e - Pressione di esercizio, massimo valore di pressione che può essere presente nella tubazione per il più gravoso funzionamento idraulico del sistema, ovvero in condizioni idrostatiche, pari in metri di colonna d'acqua alla differenza tra la quota del piano di carichi idrostatici relativi e la quota della tubazione nel punto più depresso del tracciato, incrementato del valore di eventuali sovrappressioni ΔP dovute al moto vario (2.5 kgf/cm²).

P_o - Pressione equivalente, pressione assiale che conferisce al tubo tensioni di trazione massime uguali a quelle determinate da sollecitazioni quali: i carichi esterni e le azioni sismiche ed è stata supposta trascurabile.

Scelta della tubazione adatta

Pressioni di esercizio

Ogni materiale è in grado di resistere a specifiche pressioni.

Destinazioni di impiego

I materiali sono scelti in base al tipo di progetto.

Caratteristiche morfologiche e meccaniche del terreno di posa

Ogni terreno ha caratteristiche chimiche ed elettrochimiche da tenere in considerazione, perché potrebbero avvenire fenomeni di corrosione.

Pressione nominale

Prescritto dal Decreto Ministero L.L.PP. 12 dicembre 1985, con relazione:

P_m = P_e + P_o

P_e - Pressione di esercizio, massimo valore di pressione che può essere presente nella tubazione per il più gravoso funzionamento idraulico del sistema, ovvero in condizioni idrostatiche, pari in metri di colonna d'acqua alla differenza tra la quota del piano di carichi idrostatici relativi e la quota della tubazione nel punto più depresso del tracciato, incrementato del valore di eventuali sovrappressioni Δp dovute al moto vario (2.5 kgf/cm²).

P_o - Pressione equivalente, pressione assiale che conferisce al tubo tensioni di trazione massime uguali a quelle determinate da sollecitazioni quali: i carichi esterni e le azioni sismiche ed è stata supposta trascurabile.

Formula di Darcy

ΔH = perdite di carico, ovvero ciò che viene spesso affiancato quelle portate di acqua passi nelle tubazioni di quel determinato diametro e di quella determinata lunghezza.

H = carico idraulico disponibile, cioè la differenza di quota tra i due serbatoi.

ΔH ≤ H - in quanto, non possiamo avere perdite di carico maggiori del carico a nostra disposizione. Quindi, per ragioni di mature economico, andiamo a porre ΔH = H cioè le perdite di carico pari al carico idraulico max così da avere tubazioni di minori diametro che implica un minor costo dell'opera.

Esempio

• Se il diametro ideale di progetto è 312 mm, siamo costretti a utilizzare tubazioni con diametri 300 mm o 350 mm.
• Utilizzando il 300 mm, l'acqua si muoverà lungo la condotta da quota piezometrica maggiore a quota piezometrica minore, e l'impianto funzionerà convogliando una minore portata rispetto a quella di progetto.
• Utilizzando il 350 mm, la portata sarà maggiore e questo implica che il serbatoio a monte deve disperdere di quella maggiore quantità di acque. La soluzione è prendere una minor perdita di carico così da ottenere l'equilibrio.
• Diametro minore - Portata minore, l'impianto funzionerà ma causerà un aumento del livello dell'acqua del serbatoio a monte, cioè, un riempimento.
• Diametro maggiore - Non avrò abbastanza portata di acqua rispetto a quella da dover defluire il che fa inizialmente funzionare l'impianto con regolarità ma avremo un graduale svuotamento del serbatoio a monte che causa un abbassamento della piezometrica.

ΔH = β ^Q2/_D5 L

Andando a diminuire le perdite di carico ΔH, per Darcy, diminuiranno le portate. Se nessun'altra si sovrapporrà, fin quando la portata entrante non è pari alla portata uscente, punto in cui la piezometrica si stabilizzerà in condizioni di equilibrio.

Impianto a tutta perdita di carico

ΔH = H = β ^Q2/_D5 L

J = ΔH/L perdite di carico per unità di lunghezza.