Esercizi di Idraulica

ESAME DI IDRAULICA APPLICATA 22.06.2020

Esercizio 1

Data:

• la geometria del serbatoio chiuso, le quote H_1,2,3 indicate ed il peso specifico del fluido
• l'indicazione del manometro metallico collegato all'aria di sinistra (pn₁ > 0)

1. Determinare la spinta sulla superficie di traccia ABC rettangolare (lunghezza l fuori dal piano) inclinata (angolo α)
2. Tracciare la distribuzione delle pressioni sulla parete ABC ed identificare analiticamente e graficamente la posizione del piano dei carichi idrostatici del fluido
3. Valutare pn₂ del manometro metallico collegato all'aria di destra e confrontarlo con pn₂ (analiticamente e graficamente)

Esercizio 2

Data:

• le caratteristiche delle condotte (D, L, ε) i diametri, C_e e C_v e le quote degli efflussi
• le caratteristiche dei fluidi
• l'indicazione del manometro differenziale:

1. Determinare: z_A, z_B, z_C e le tutte portate
2. tracciare linee dei carichi totali e piezometriche per entrambe le condotte (si considerino condizioni di moto permanente e serbatoi B e C di volume finito)

Esercizio 3

Data:

• la geometria della sezione trasversale
• le caratteristiche dell'alveo (entrambi i tratti a forte pendenza, scabrezza costante)
• le caratteristiche delle paratoie (a, C_d) e H_M

1. Tracciare i possibili profili di moto permanente (a valle della seconda paratoia sia alveo infinito) considerando entrambe le paratoie interferenti con la corrente
2. Valutare la portata fluente nei diversi casi analizzati

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Esercizio superfici libero

1° caso

Richiesta

• Tracciare il possibile profilo di moto permanente
• Velocità Q₂ portata fluente

Equazioni

• A^3⁄2 / B = 2 Q² / g - K = cost
• Q = K R^6⁄2 AV c = A_(rio)
• P₁ / P₂ con h_o2 < h_o (1 ≥ V₁)

Si pensava avvincire con silli

• h_o2 < K

+ EQ EFFLUSSO - Q_o / μ A_o √2g(H_w-aCc)

Ipotesti di superficie ubica

E = cost

E = E_o (energia in Cmb sicuro proprio)

• p_Lo + α{Q² / 2g A_o²} h_se + α{Q² / 2gAs_e²} con p_Lo > K

Supponiamo che e cocciato pasta quella che soltato sella protatito

Supponiamo che ahrif sicunato se conancto salvo et vale

ESAME DI IDRAULICA APPLICATA 20.07.2020

Prof. Porta Giovanni Michele

Nota:la geometria della parete AB che chiude il serbatoio contenente un fluido di peso specifico y a contatto con aria a pressione atmosferica sulla superficie libera

Determinare il modulo della forza F orizzontale applicata nel punto A che garantisca l'equilibrio della paratoiaTracciare le distribuzioni delle pressioni per il fluidosi consideri la paratoia AB incernierata in Bsi consideri il serbatoio di profondità L

Note:le caratteristiche delle condotte (D₀, L₀, ε)la quota del serbatoio B e le caratteristiche dei fluidi (y, γ_M)l'indicazione del manometro differenziale (Δ)il rendimento della macchina M

Determinare:la tipologia di macchina Mle portate Q_i, Z_B, la potenza associata alla macchina W_mtracciare LCT e LPZ per tutte le condotte

Si consideri:condizioni di moto permanenteserbatoi di volume finitotrascurabile la perdita di carico dovuta alla curva

Note:la geometria della sezione trasversale,le caratteristiche dell'alveo con:coefficienti di Strickler k_s1 > k_s2,pendenze i > i₂la portata Q fluente da sinistra destra(DP = debole pendenza, FP = forte pendenza)

Tracciare i possibili profili di moto permanente

Equazioni Utili

• Continuità serbatoio A
• Manometro ATT (misurazione, eq. manochi B)
• (B) A condotta superiore
• (B) A condotta superiore
• Continuità serbatoio B

Inizio con lo sfruttare l’equazione sul manometro un primo punto certo e verso della portata.

Andamenti manometro

Lepedro e' misurazione → pC_A > pC_B portata fluisce da A a B

+ EQ MANOMETRO

δ = λ

_{δ δ}

qM + δh qN δN = λ δm^

δ _{δ δ δ}

(B)_M-N => H_M = H_N + Δhimb + Ja q_MN

_{δ δ δ}

J4 = λ4

^v4 λ4 = f(Re_λ; ε)

Una volta trovato i profili di fondo e velocità devo vedere dove le due correnti si incontrano.

Vedo che nel tratto tra FG la CI e la CV possono incontrarsi in un punto perché entrambe finiscono nello stato critico.

• Se SLB > SVB - risalto a monte di B
• Se SVB > SLB - rusaldo a valle di B

SVB > SLB

Come lo fatto

• So conicida λ
• So che SVB > SLB
• Ponto le fareme delta velocere
• Mame & beschikken sull'ainento
• Suull'ainosa aliminimaci (inorente x la lato)

NO: Le altetese delle risalli sono 2 desiderio per ω per per CV

SPINTA

volume su contorno reale

P₀ = S_ABC = P₁ + G_Bγ1

G_Bγ1 = ∫_A W_ABC applicato nel suo baric

P₃ = P_A A_C

P₄ = P̅_A A_{C l}

P₁ = γ₁ P̅_A A_{C l} applicato nel baricdi AC

S_ABC P₁ i G_Bγ1

Problema di condotte in pressione

Dati:

• γ / μ
• 2h, 2v
• D, L, e

Richiesta: Q?

Problema a portata incognita:

H_m = H_v Δh_{M B} + δ.L + ΔH sbocco

2m = 2v + 0,5 V² + δ.L + ɑ V² / 2g

2h = 2v + 0,5 Q² / 2g A² + δ.L + ɑ Q² / 2g A²

δ = λ V² / 2g D

λ = f (Re, e / D)   Re = ρV₀ / μ

logε/ D M. A. T

λ non dipende da Re finché Re > Re^*

Esame di Idraulica applicata

19.07.2018

Note: geometria; γ₁, γ₂; p

Determinare: la spinta totale esercitata dai liquidi (di peso specifico γ₁ e γ₂) sulla superficie cilindrica di traccia A-B-C-D e profondità L.

Dati:

• L₁; Z_p; D₁; e₁; m=2;
• Zm; Z_p; Z_v; rendimento pompa

Determinare: la portata circolante e la potenza assorbita dalla pompa

Tracciare: linee dei carichi totali e piezometriche

DISCUTERE QUALITATIVAMENTE, MEDIANTE OPPORTUNI SCHEMI GRAFICI E GIUSTIFICAZIONI ANALITICHE, I POSSIBILI PROFILI ALTERNATIVI AL VARIARE DEL LIVELLO DEL SERBATOIO DI VALLE

Si consideri l'alveo in debole pendenza

(B) M.V condotto superiore

H_m = H_v + ΔH_mb + JQ + ΔH_sb

2 = _mV_m + 2_vV_v = 2v + V₀² + 0,5 ^V₀2/₂ + + V₀²/₂

2 = 3 + 0,5Q²/_0A² + Q²/_2A² + δ

= λ = Q²/_2A² ; λ = f(ₑ, /)

ₑ = V₀/ = Q₀/A

NOTER VI.ATSUCCESSIVE ITERAZ

(B) M.V condotto inferiore

H_v + ΔH_mb - ΔH_p + δ + ΔH_sb - H_m

3 + 0,5 ^V₀2/₂ - ΔH_p + δ + ^V₀2/₂ =

ΔH_p

ω_p = δQΔH_p/_ηp - ω_p ✔️