Fisica tecnica - Ex Pompa Condotto

ESERCIZIO

Si consideri un sistema per la distribuzione dell'acqua operante tra un bacino di raccolta e un'utenza

domestica., la quale deve essere servita da una portata volumetrica pari a 60 lt/s.

Si supponga che dal bacino di raccolta (punto 1) l'acqua raggiunga l'aspirazione di una pompa (punto 2)

tramite un tratto 1-2. Successivamente, due tratti consecutivi 3-4 e 4-5 consentono di raggiungere l'utenza.

Il bacino è posto ad un'altezza superiore a 30 m rispetto alla pompa. Il tratto 3-4 sale di 150 m rispetto alla

pompa, mentre il tratto 4-5 sale di altri 30 m.

Considerare sia bacino che utenza a pressione atmosferica.

Nell'ipotesi di trascurabilità delle perdite di carico concentrate, valutare:

- le velocità dei singoli tratti

- le perdite di carico distribuite nei singoli tratti

- la pressione massima del circuito

- la potenza meccanica richiesta dalla pompa nel caso ideale

- la potenza meccanica richiesta dalla pompa nel caso in cui il rendimento sia pari a 0.65.

Si considerino i seguenti diametri, lunghezze e fattori di attrito dei tratti:

D L f

[m] [m]

tratto 1-2 1.000 30 0.020

tratto 3-4 0.400 2000 0.016

tratto 4-5 0.200 30 0.014 -3 3

Acqua fluido incomprimibile. Considero il volume specifico costante e pari a 10 m /kg. Posso valutare la

portata massica come:

̇

V 60 ∙ 10

m

̇ = = = 60 kg/s

10

Per ogni tratto posso calcolare la sezione di passaggio, la rispettiva velocità e la perdita di carico distribuita

π∙ D

A= 4

̇

V

w= A L w

r=f ∙ ∙

D 2 ̇

L

Per valutare il di ogni tratto, applico l'equazione dell'energia meccanica, sapendo che per ogni tratto

P 2

è uguale a 0 e che anche /2 = 0 perché considero condotti a sezione costante di ingresso e uscita.

w