Idraulica - Appunto 22

Impianto di sollevamento

Consideriamo due serbatoi 1 e 2, il primo qui in basso del secondo collegati da una condotta che ha certe caratteristiche come rettilinea, sezione costante, ruvidezza costante ecc.

Vogliamo che una certo portata Q passi dal serbatoio 1 al serbatoio 2 e a tal scopo è necessario fornire energia al fluido mediante una pompa. Le pompe più diffuse sono le centrifughe cioè una macchina che ideologicamente è un motore elettrico messo in funzione una giuante quindi l'energia elettrica diventa energia meccanica delle masse rotanti e la pompa cede energia meccanica al fluido. Questo inizialmente sarà energia cinetica, versa la pompa è fatta in modo tale che l'energia fornita al fluido sia in toto o in massima parte di tipo potenziale. Tutto questo dipende dalle dimensioni della bocca di aspirazione della pompa.

Se le dimensioni della bocca di aspirazione sono uguali

dalle dimensioni della bocca di mandata è chiaro che il

liquido che esce ha la stessa energia cinetica per unità

di peso e quindi tutta l'energia che gli è stata addotta è

di tipo potenziale. Naturalmente non supponiamo che il

moto sia permanentemente in fase e questo ci fa affermare

che l'energia per unità di peso è rappresentata dal carico

totale quindi ciò che possiamo per certo è che attraversiamo

da una pompa a suola (cos unica) un incremento del carico

totale. siccome sappiamo che il carico totale è dato dall'ene.

gia meccanica per unità di peso, nel moto permanente è

chiaro che nella direzione del moto il carico totale

diminuisce sempre per effetto delle perdite - e al massimo ri.

mane costante se riusciamo a delimitare la situazione in

modo che le perdite siano nulle ma c'ambiamo soltanto

nel caso in cui si aggiunga energia al sistema.

La rete di bilancio del rec.

punto è K = H_t; quindi con

per il percorso 2.

Tratto di depressione massima

Brusco allargamento

Fissiamo un orizzontale di riferimento arbitrario: rappresenti.

mo l'andamento dei carichi.

Il tratto di depressione massima è rappresentato dalla distanza tra la quota della condotta e la quota della linea di carico piezometrico alla bocca di aspirazione della pompa. Tale depressione massima ha un suo limite nel senso che, quando si è raggiunto il valore della zona aspirante, la pompa non funziona più. Questo è un tipico esempio: quando ancora non c'erano le pompe sommerse e per estrarre acqua da un pozzo si doveva calare un tubo che successivamente funzionava in depressione collegato alla pompa, la quale al massimo riusciva a fare il vuoto assoluto da bocca di aspirazione, quando la quota di pelo libero nel pozzo è inferiore alla quota della bocca di aspirazione di un'altezza maggiore di 10,33m (altezza rappresenta la pressione atmosferica se il liquido è acqua), naturalmente l'acqua non arrivava fino a tale quota, ma fino a 10,33m più alto della quota del pelo libero alla pressione atmosferica ma non entrava mai in funzione l'impianto di sollevamento. Comunque oggi questo tipo di problemi è risolto dall'introduzione delle pompe sommerse per cui continua a pompare se sotto la, in questo caso, la quota

Hd = Ht + Q² / 2gΩ² _[1+ρ²/λ²] - 1_]

La precedente equazione esprime i problemi per la determina-zione di H con due incognite:

• D = diametro della condotta, che compare anche nell'espre-ssione della sua sezione
• Hd = prevalenza dinamica

Più precisamente avremmo scritto

λ / D₂₂ ⋅ U² = λ / D₂₈ ⋅ U² + λ / D_2g

a = Primo tratto di condotteβ = Secondo tratto di condotte

Ci serve un'altra equazione:

Sappiamo che la prevalenza dinamica Hd in condizionidi moto permanente è l'energia che la unità di peso del fluido non abbiamo parlato di rendimentodel motore delle pompe, in realtà siamo interessati a conoscerela potenza che la stessa sede al fluido ossia l'energia data del getito nell'unità di tempo. L'energia cedutanell'unità di tempo si calcola facilmente a partire dell'enagia caduta per unità di peso moltiplicando per il peso che o