PERDITE DI CARICO

1. PERDITE DI CARICO Cenni storici Fin dalle epoche antiche, gli impianti idraulici sono stati costruiti tenendo conto delle pendenze necessarie a vincere le perdite di carico. I primi studi scientifici sulla perdita di carico nelle condotte si devono far risalire a Daniel Bernoulli. Gli studi ebbero grande sviluppo con la rivoluzione industriale, anche in funzione delle reti di canali costruite in quel periodo.

2. PERDITE DI CARICO • Un liquido reale (acqua) che si muove all’interno di una condotta, (a causa della sua “fisicità”) sviluppa degli attriti con la superficie interna della tubazione; questo significa che, si ha una perdita d'energia che è chiamata “PERDITA DI CARICO”. ESSE SI DIVIDONO IN : PERDITE DISTRIBUITE Energia dissipata per attrito. In un tubo chiuso, le perdite di carico sono perdite di pressione. Sono direttamente proporzionali alla viscosità, alla velocità, alla rugosità, alla lunghezza del tubo ed è inversamente proporzionale al quadrato del raggio della sezione. Ad ogni metro di tubo corrisponde quindi una perdita di carico; inoltre, più il fluido scorre veloce, più energia viene dissipata. Poiché le perdite di carico risultano proporzionali alla lunghezza del condotto, si considerano distribuite lungo il condotto stesso e per questo vengono definite perdite distribuite. I manuali e i diagrammi forniscono i dati differenti per materiali.

3. PERDITE DI CARICO PERDITE CONCENTRATE Le perdite concentrate sono dovute a: • curve, • cambiamenti di sezione, • imbocchi, • valvole, • strumenti di misura. Il coefficiente k rappresenta il tipo di accidentalità. Altro metodo per valutare le perdite localizzate è quello delle lunghezze equivalenti.

4. PERDITE DI CARICO L'esperienza di laboratorio è mirata a trovare • Perdite di carico continue • Singole perdite di carico • Perdite di carico calcolate – Sommatoria - Bisogna sapere che ogni materiale ha una sua rugosità e inquanto tale influisce sulle perdite di carico come dimostra la seguente tabella MATERIALE RUGOSITA' MICRON • OTTONE-RAME-VETRO 1,5 • ACCIAIO SALDATO 46 • GHISA ASFALTATA 120 • FERRO ZINCATO 150 • GHISA 250

5. PERDITE DI CARICO Nella prova di laboratorio misureremo le perdite di carico in tre circuiti differenti : circuito lineare, circuito con 29 angoli smussati, circuito con 58 angoli a 90°,Sapendo che tutte le condotte hanno la lunghezza di 4670 mm, e il diametro interno di 27,9 mm.

6. CONDOTTA DELLA PROVA Esecuzione di quattro prove per ogni tipologia di impianto: 1500, 3000, 4500, 6000, 7500 l/h 1. Impostare la portata sul flussimetro in l/h 2. Leggere le perdite di pressione sui monometri a mercurio e/o Bourdon Nell’impianto lineare si verificano solo perdite continue, negli altri due impianti anche perdite localizzate Tabella dati rilevati ed elaborati, riportare: perdite di carico totali per ogni impianto perdite di carico continue, uguali per ogni impianto perdite di carico localizzate: sottrarre alle perdite di carico totali quelle continue perdite di carico localizzate in ogni singola curva o spigolo

7. PERDITE DI CARICO RACCOLTA DATI E STRUMENTAZIONE Useremo 2 barometri con due diverse scale • BAROMETRO A MERCURIO di Torricelli verrà usato solo per perdite di carico basse - Unità di misura (mm/Hg) • BAROMETRO BOURDON – Unità di misura (m.c.a.) metri/colonna/acqua

8. PERDITE DI CARICO GRAFICO – PORTATA/PERDITA Al termine della esperienza in laboratorio dovremmo aver un grafico simile a questo, dove si evidenziano tre curve ognuna relativa ad un circuito. • CIRCUITO LINEARE • CIRCUITO CON ANGOLI CURVI • CIRCUITO CON ANGOLI RETTI

9. FORMULARIO PORTATA: Quantità d’acqua che attraversa una sezione in un determinato tempo.
 Si misura in l/s, l/m, mc/h.
 Siano:
Su= superficie unitaria = 1 mq
 Lu= lunghezza percorsa nel tempo unitario = 1 m
 Tu= tempo unitario = 1s
 Vu= Lu/Tu velocità = 1 m/s
 Qu = portata unitaria
avremo Qu = Su x Lu=  1 mq x 1 m = 1 mc PRESSIONE: La pressione è una forza applicata perpendicolarmente ad una superficie.
 Si misura in Kg/cm2, atmosfere, bar, m.c.a. (metri colonna d’acqua), Pa (Pascal)


10. TRASDUTTORI I TRASDUTTORI sono dispositivi che trasformano una grandezza fisica in una grandezza di altro tipo, generalmente elettrica, al fine di poterla misurare e-o confrontarla con grandezza della stessa natura. La grandezza in uscita varia al variare della grandezza in ingresso ed è legata mediante una funzione matematica, questa funzione è chiamata caratteristica del trasduttore o funzione di trasferimento. Il sensore che è parte focale del trasduttore può misurare grandezze fisiche come : Temperatura, posizione, induttanza, capacità ecc...

11. EVOLUZIONE MISURE PORTATA Il misuratore di portata ad ultrasuoni funziona grazie ad un segnale ultrasonico inviato e ricevuto attraverso il fluido in transito da una coppia di trasduttori collocati sulla tubazione in posizione definita dallo strumento stesso in funzione dell'applicazione, in pratica viene misurato il ritardo nella riflessione di un treno di impulsi.