Costruzioni idrauliche - Esercizi

Calcolo delle perdite di carico in condotta

Per il calcolo delle perdite di carico in condotta si fa riferimento alla formula di Contessini per tubi nuovi (j = 0.0012 Q D), prescindendo da ogni fenomeno di invecchiamento della tubazione.

Si disegna infine la linea piezometrica.

Il sistema acquedottistico illustrato in figura è costituito da una condotta in acciaio senza saldatura, avente lunghezza L = 5900 m (L = 2100 m, L = 1000 m, L = 1000 m) e diametro nominale DN = 250 mm (Diametro esterno D = 273 mm, spessore s = 6.3 mm). I peli liberi dei serbatoi di partenza e d'arrivo, considerati a livello invariabile, sono rispettivamente a quota H = 151 m s.l.m. e H = 88 m s.l.m.

Nel tratto CD è prevista una condotta in parallelo di diametro nominale pari a DN = 150 mm (Diametro esterno D = 168.3 mm, spessore s = 4.5 mm).

Inoltre, il sistema deve essere in grado di erogare una portata concentrata nel punto D, pari a Q = 15 l/s ed una portata uniformemente distribuita nel tratto DCD, pari

complessivamente a q = 12 l/s.

CDSi verifichi il funzionamento del sistema in assenza di pompa, calcolando la portata defluente in ogni tratto ed il carico idraulico in ogni nodo.

Si calcoli la potenza assorbita dalla pompa di rilancio posta nel punto P quando al serbatoio in B sia convogliata una portata pari a 1.25 volte la portata altrimenti convogliata in assenza di pompa, ipotizzando un rendimento η della macchina dato dalla funzione (Q) = 0.73+3.6Q-28Q (con Q in m^3/s).

Si valuti infine, in termini percentuali, di quanto il rendimento al punto di lavoro effettivo sia inferiore al rendimento massimo della pompa stessa.

A C Dq PCD Q BD

Per il calcolo delle perdite di carico in condotta si faccia riferimento alla formula di Contessini per tubi nuovi (j = 0.0012 Q^2 D^2), prescindendo da ogni fenomeno di invecchiamento della tubazione.

Si disegni infine la linea piezometrica relativa alla condizione in cui è presente la pompa di rilancio.

Il sistema acquedottistico illustrato in

La figura è costituita da una condotta in acciaio senza saldatura, avente lunghezza L = 6200 m (L = 2300 m, L = 1200 m, AC CDL = 1000 m) e diametro nominale DN = 250 mm (Diametro esterno D = 273 mm, DV espessore s = 6.3 mm).

I peli liberi dei serbatoi di partenza e d'arrivo, considerati a livello invariabile, sono rispettivamente a quota H = 384 m s.l.m. e H = 301 m s.l.m. B.

Nel tratto CD è prevista una condotta in parallelo di diametro nominale pari a DN = 150 mm (Diametro esterno D = 168.3 mm, spessore s = 4.5 mm).

Inoltre, il sistema deve essere in grado di erogare una portata uniformemente distribuita nel tratto CD, pari complessivamente a q = 18 l/s, mentre nel punto CDD viene immessa una portata concentrata Q = 9 l/s.

Si calcoli la perdita di carico localizzata che la valvola riduttrice posta nel punto V deve indurre affinché al serbatoio in B sia convogliata una portata pari al 91% della portata altrimenti convogliata in assenza di valvola.

Si verifichi il

Il sistema acquedottistico illustrato in figura è costituito da una condotta in acciaio senza saldatura, avente lunghezza L = 4600 m e diametro nominale D = 250 mm (Diametro esterno D = 273 mm, spessore s = 6.3 mm) nei tratti AC, DE, e EB. Nel tratto CD sono presenti tre tubazioni in parallelo, una delle quali è caratterizzata da diametro nominale D = 200 mm (Diametro esterno D = 219.1 mm, spessore s = 5.9 mm), mentre le altre due presentano diametro nominale D = 150 mm (Diametro esterno D = 168.3 mm, spessore s = 4.5 mm). Lungo il tratto EB viene erogata

Una portata uniformemente distribuita pari a q = 16 l/s.

EBI peli liberi dei serbatoi di partenza e d'arrivo, considerati a livello invariabile, sono rispettivamente a quota H = 380 m s.l.m. e H = 303 m s.l.m.

A BNel punto E è posta una valvola riduttrice dei carichi il cui funzionamento è ΔH α 2 -5regolato dall'equazione = -αQ , con = 2100 s m .2

Si verifichi il funzionamento del sistema, calcolando la portata defluente in ogni tratto ed il carico idraulico in ogni nodo, tenendo presente che:

L = 1600 m; L = 1000 m; L = 1200 m; L = 800 m.

AC CD DE EBSuccessivamente si ipotizzi di voler convogliare al serbatoio d'arrivo una portata Q' = 0.95Q , sostituendo i tre tratti in parallelo con un'unica tubazioneB Bdi diametro adeguato, da dimensionare valutandone il solo diametro teoriconecessario. A C D E q BEBPer il calcolo delle perdite di carico in condotta si faccia riferimento alla formula di Contessini per tubi nuovi (j = 0.0012 Q D ).

considerati a livelloinvariabile, sono rispettivamente a quota H = 180 m s.l.m. e H = 110 m s.l.m.

A BNel punto V è posta una valvola riduttrice dei carichi il cui funzionamento è ΔH α 2 -5= 800 s m .regolato dall'equazione = -αQ , con2Si verifichi il funzionamento del sistema, calcolando la portata defluente in ognitratto ed il carico idraulico in ogni nodo, tenendo presente che:L = 1100 m; L = 800 m; L = 800 m; L = 1000 m.

AC CD DE EVSi calcoli successivamente la variazione di portata in arrivo al serbatoio B sedal sistema venissero rimossi contemporaneamente il raddoppio di condotta neltratto DE (DN ) e la valvola V.

II A C DqCD Eq VDE Q BBQEPer il calcolo delle perdite di carico in condotta si faccia riferimento allaformula di Contessini per tubi nuovi (j = 0.0012 Q D ), prescindendo da ogni2 -5.26fenomeno di invecchiamento della tubazione.

Si disegni infine la linea piezometrica.

Il sistema acquedottistico illustrato in figura è costituito da una

Condotta in acciaio senza saldatura, avente lunghezza L = 4500 m e diametro nominale DN = 250mm (Diametro esterno D = 273 mm, spessore s = 6.3 mm). Nel tratto CD è disposta una tubazione in parallelo alla principale avente DN = 150 mm (Diametro esterno ID = 168.3 mm, spessore s = 4.5 mm), mentre nel tratto DE è posta un'altra tubazione in parallelo alla principale avente DN = 200 mm (Diametro esterno D = 219.1 mm, spessore s = 5.9 mm). Lungo la tubazione principale dei tratti CD e DE sono erogate delle portate uniformemente distribuite pari rispettivamente a q = 8 l/s e q = 16 l/s. Inoltre, il sistema eroga una portata concentrata nel punto E, pari a Q = 12 l/s. I pali liberi dei serbatoi di partenza e d'arrivo, considerati a livello invariabile, sono rispettivamente a quota H = 320 m s.l.m. e H = 280 m s.l.m. A BNel punto P è posta una pompa di rilancio il cui funzionamento è regolato   2 -5= 800 s m

.dall’equazione H = A- Q , con m e B2Si verifichi il funzionamento del sistema, calcolando la portata defluente in ognitratto ed il carico idraulico in ogni nodo, tenendo presente che:L = 1400 m; L = 800 m; L = 800 m; L = 1000 m.AC CD DE EVSi calcoli successivamente la variazione di portata in arrivo al serbatoio B sedal sistema venissero rimossi contemporaneamente il raddoppio di condotta neltratto DE (DN ) e la pompa P.II A C DqC D Eq PDE Q BBQEPer il calcolo delle perdite di carico in condotta si faccia riferimento allaformula di Contessini per tubi nuovi (j = 0.0012 Q D ), prescindendo da ogni2 -5.26fenomeno di invecchiamento della tubazione.Si disegni infine la linea piezometrica.Il sistema acquedottistico illustrato in figura è costituito da una condotta inacciaio senza saldatura, avente lunghezza L = 4100 m e diametro nominale DN = 250mm (Diametro esterno D = 273 mm, spessore s = 6.3 mm)nei tratti AC, DE ed EB. Neletratto CD sono presenti due tubazioni in parallelo

Aventi rispettivamente DN =I150 mm (Diametro esterno D = 168.3 mm, spessore s = 4.5 mm) e DN = 200 mme II(Diametro esterno D = 219.1 mm, spessore s = 5.9 mm). Questi due tratti ineparallelo erogano delle portate uniformemente distribuite pari rispettivamente aq = 5 l/s e q = 8 l/s.

CDI CDIII peli liberi dei serbatoi di partenza e d’arrivo, considerati a livelloinvariabile, sono rispettivamente a quota H = 240 m s.l.m. e H = 173 m s.l.m.

A BInoltre, il sistema deve essere in grado di erogare una portata concentrata nelpunto D, pari a Q = 11 l/s e una portata concentrata nel punto E, pari a Q = 13D El/s.

Si verifichi il funzionamento del sistema, calcolando la portata defluente in ognitratto ed il carico idraulico in ogni nodo, tenendo presente che:L = 1300 m; L = 800 m; L = 1000 m.

AC CD DEA C qCD IIq DCD I EQD Q BBQE

Per il calcolo delle perdite di carico in condotta si faccia riferimento allaformula di Contessini per tubi nuovi (j = 0.0012 Q D ), prescindendo da ogni2 -5.26fenomeno