Esercizi di Idraulica

Esercizio 1

Dati

La geometria del serbatoio chiuso, le quote H₁, H₂, H₃ indicate ed il peso specifico del fluido. L'indicazione del manometro metallico collegato all'aria di sinistra (p_m > 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 p_m del manometro metallico collegato all'aria di destra e confrontarlo con p_m (analiticamente e graficamente).

Esercizio 2

Dati

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

1. Determinare: z_A, z_B, z_C, e le tutte le 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

Dati

La geometria della sezione trasversale, le caratteristiche dell'alveo (entrambi i tratti a forte pendenza, scabrezza costante), le caratteristiche delle paratoie (a₁, C_c) 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.

Esame di Idraulica Applicata 22.06.2020

Prof. Porta Giovanni Michele

Esercizio 1

Dati

La geometria del serbatoio chiuso, le quote H₁, H₂, H₃ 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 pn₁ (analiticamente e graficamente).

Esercizio 2

Dati

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

1. Determinare: Z_A, Z_B, Z_C, e tutte le 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

Dati

La geometria della sezione trasversale, le caratteristiche dell'alveo (entrambi i tratti a forte pendenza, scabrezza costante), le caratteristiche delle paratoie (a₁, C_c) 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.

Tema 22.06.2020

Esercizio sulle condotte

Se la portata ha tale direzione (in assenza di macchina) significa che p_A > p_B > p_C = 3A > 3B > 3C.

Equazioni da utilizzare

• Continuità serbatoio (B)
• Continuità (C)
• Manometro differenziale (B) ⟶ (A)
• (B) ⟶ (C)
• Efflusso 1
• Efflusso 2

Svolgimento

• Continuità (C): Dato che ho unica portata uscente e il volume su C è finito Q_U2 scorre esterno in Q_U2 = Q_BC
• Continuità (B): Dato che Q_BC è uscente Q_AB = Q_U1 + Q_BC

Richiesta

• Q_A0 3A
• Q_B0 3B
• Q_C0 3C
• Q_U2 + LCT e UP2

Manometro differenziale

Equazione dei manicotto

1. δ = Δ _5m-δ / δ - 2N ∙ _PN / δ + 2M + P_M / δ = Δ _{δm ∙ δ} / δ

Alto _{(C)m ∙ N}

H_M = H_N + ΔH_in + αE + ΔH_sbocco2m ∙ P