Macchine a fluido - Soluzione

ANNO 2011

In una zona agricola in cui è presente una fornitura idrica irregolare, si vuole costruire

un serbatoio di accumulo, cilindrico e sopraelevato, che consenta di disporre di una

portata Q=12000 litri/h per almeno 1,5 h alla pressione di 12 mH2O (metri di colonna

d’acqua).

Il candidato, considerando che:

La condotta di collegamento ha un diametro interno pari a Di = 60 mm; nel percorso

sono inserite n. 4 curve uguali oltre al diffusore finale con chiave d’arresto;

dopo aver motivatamente inserito eventuali dati mancanti, dimensioni il serbatoio e

determini la quota minima che deve avere il fondo dello stesso rispetto al punto di

utilizzo.

Dell’elaborato deve far parte anche uno schizzo dello schema dell’impianto.

1) Dimensionamento del serbatoio

Per dimensionare il serbatoio di accumulo

dobbiamo considerare una irregolarità idrica

che porti un volume di:

litri

      3

V Q t 12000 [ ] 1.5 [h] 18000 litri 18 m

h

Possiamo considerare che il volume dell’acqua

in entrata del serbatoio si raccoglie con portata

costante durante le 24 h del giorno e poi si

utilizza in 1 ora e mezza per l’irrigazione.

Teoricamente il volume del serbatoio risulta: V = V +V

s sov sot

dove:

è la differenza massima tra il volume d’acqua in entrata e in uscita

V in sovraccarico

sov 3

V = 0 m

sov la differenza massima tra il volume d’acqua in uscita e in entrata

V è in sottocarico

sot 18

   3

18 1.5 16.9 m

V =

sot 24 3

Allora V = V +V = 0+16.9=16.9 m

s sov sot

Se il serbatoio si riempie durante le ore notturne e si utilizza l’acqua per

Osservazione: 3

l’irrigazione di giorno, il volume sarebbe 18 m .

Essendo un serbatoio cilindrico supponendo l’altezza h=D/2 dove D è il diametro del

serbatoio il volume del nostro serbatoio cilindrico risulta:

  

π π π

2 2 3

D D D D

      3

V h 16.9 m

s 4 4 2 8 

8 16

.

9

 

D 3

.

5 m

Il diametro teorico del serbatoio risulta: 3 3

.

14

Assumiamo realmente: D=3.5 m, h=D/2=3.5/2 =1.75 ~ 1.8 m

 

π 2 2

D 3

.

14 3

.

5

     3

V h 1

.

8 1

7

.

3 m

Verifica volume reale (leggermente in

s 4 4

eccesso lasciando un pò di margine a serbatoio pieno)