L 2 L 1 L 3. Esercizio 1. Con riferimento alla Figura 1, i dati del problema in esame sono:

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1 Esercizio 1 Con riferimento alla Figura 1, i dati del problema in esame sono: - L 1 = 6 m; - L 2 = 3 m; - L 3 = 14 m; - d = 5 m; - a = 45 ; - D = 2 mm; - K= 1 m 1/3 /s. Si verifichi il funzionamento del sifone a cavaliere d argine e si traccino la linea piezometrica e la linea dei carichi. B L 2 C L 1 a a A L 3 z d z= D Figura 1

2 Esercizio 2 Siano assegnate le misure sperimentali di perdite di carico in condotte circolari della tabella seguente. Per ciascuna prova sperimentale si calcolino il numero di Reynolds e l indice di resistenza e si riportino i risultati sull abaco di Moody. Si determini la scabrezza di ciascuna condotta assegnata. Siano assegnati i seguenti diametri interni: Tubazione in PVC DN mm Tubazione in acciaio DN 1 parete grezza 17.1 mm Tubazione in acciaio DN 1 parete bitumata 16.6 mm Tubazione in acciaio DN 2.5 parete zincata 68.3 mm Tubazione in acciaio DN 2.5 parete bitumata 67.9 mm Sia inoltre nota la relazione tra la viscosità dinamica μ [Pa s] e la temperatura T [ C] T.22 T 2 Laddove μ è la viscosità dinamica alla temperatura di C e vale.1773 [Pa s].

3 Condotta in PVC DN125 Condotta in acciaio DN1 Condotta in acciaio DN1 T [ C] Q [l/s] J [-] parete interna grezza parete interna bitumata T [ C] Q [l/s] J [-] T [ C] Q [l/s] J [-] Condotta in acciaio DN 2.5" Condotta in acciaio DN 2.5" parete interna zincata parete interna bitumata T [ C] Q [l/s] J [-] T [ C] Q [l/s] J [-]

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5 Esercizio 3 Si considerino due canali infinitamente larghi di altezza pari a 1 m. Si supponga che il primo canale sia in marmo (liscio) e l altro sia ricoperto di ghiaia (scabro) la cui dimensione media dei granelli è pari a 1cm (k =1 cm). Entrambi i canali hanno pendenza pari all 1%. Determinare: 1) I profili di velocità per entrambi i canali; * 2) Il profilo sul piano v yv * v per il canale in marmo; 3) Il profilo sul piano v y * per il canale ricoperto di ghiaia; v k 4) La portata. Esercizio 4 Un canale rettangolare, largo 5 m, con pendenza i =.5 e coefficiente di Gauckler-Strickler pari a 4 m 1/3 /s si sviluppa indefinitamente a monte e sbocca a valle in un serbatoio a livello costante e pari a 1.5 m. Ad una distanza di 14 m a monte del serbatoio è presente una paratoia con luce di fondo di altezza pari a.3 m e che interessa l intera larghezza del canale. Nell ipotesi che defluisca una portata di 8 m 3 /s, si tracci il profilo di corrente e la linea dell energia in condizioni di moto permanente. Esercizio 5 In un canale a sezione circolare in cemento di 8 mm di diametro e con una pendenza del 5% scorre una portata di.4 m 3 /s. Alla fine del canale è posto un serbatoio a livello invariabile il cui pelo libero si innalza di.7 m rispetto al fondo del canale. Tracciare la scala di deflusso del canale ed il profilo di corrente. Esercizio 6 Progettare un bacino di dissipazione nelle seguenti condizioni: - pendenza: i =.13; - portata: Q = 11 m 3 /s; - larghezza: infinitamente largo, per unità di larghezza B = 1 m; - scabrezza (Gauckle-Strickler): k = 35 m 1/3 /s; - altezza traversa: f = 4 m.

6 ho Esercizio 7 Nello schema riportato in Figura 1 sono assegnate le seguenti caratteristiche: - h = 1.8 m, altezza del pelo libero del serbatoio a monte; - B = 1.6 m, larghezza dell alveo; - i =.6, pendenza dell alveo. Si considerino due coefficienti di scabrezza K 1 = 3 m 1/3 /s e K 2 = 1 m 1/3 /s. Si determini la portata che fluisce nell alveo e il profilo di corrente nel caso di alveo a forte pendenza. Figura 1 Esercizio 8 Si vuole progettare un misuratore di portata a risalto in un canale rettangolare largo 3 m, con pendenza pari a.1 e coefficiente di Gauckler-Strickler pari a 4 m 1/3 /s. Sia assegnata la portata massima misurabile pari a 4 m 3 /s e il tirante massimo all interno dell alveo pari a 2 m. Si tracci la scala di deflusso dell opera ed il profilo di corrente relativo alla portata massima.

7 Esercizio 9 In un canale rettangolare, largo 3 m, che termina a valle con uno stramazzo a larga soglia alto.2 m sul fondo, defluisce una portata di 7.5 m 3 /s. Uno sfioratore posto in fregio al canale, poco a monte dello sbocco, deve limitare la portata a valle al valore di 6 m 3 /s. Determinare la lunghezza dello sfioratore, sapendo che esso è costituito da una soglia con profilo del tipo Creager-Scimeni con ciglio a.9 m sul fondo del canale. Disegnare in una sezione longitudinale ed in una trasversale i contorni dell opera a contatto con l acqua. Tracciare successivamente il profilo di corrente lungo il canale a monte dello sfioratore, sapendo che il canale ha una pendenza i =.1 e che il rivestimento di cemento delle pareti consente di attribuire un valore K = 7 m 1/3 /s al coefficiente di Gauckler-Strickler. Esercizio 1 Si tracci il profilo di corrente in un canale di gronda, nell ipotesi che l afflusso laterale sia uniforme e ortogonale alla corrente principale. La portata defluente totale è pari a 8 m 3 /s, mentre la portata defluente a monte è nulla. Il canale di gronda è lungo 15 m ed ha sezione trapezia (i particolari sono riportati in Figura 1). Immediatamente a valle del canale di gronda è presente una soglia di fondo di altezza pari a.5 m. 6 Fig m

8 Esercizio 11 Una galleria forzata a sezione circolare di diametro pari a 1.8 m e lunga 3 km, avente pareti in cemento mal eseguito (K GS = 6 m 1/3 /s), collega un grande serbatoio a livello invariabile con una vasca di oscillazione cilindrica di sezione pari a 23 m 2. A valle della vasca parte la condotta forzata di un impianto idroelettrico che, in condizioni di regime, convoglia la portata Q = 3 m3/s. Determinare l andamento temporale del livello dell acqua all interno della vasca, individuando il livello minimo e massimo, supponendo un interruzione istantanea dei deflussi nella condotta forzata. Mostrare l'influenza delle perdite distribuite sulla soluzione. Infine progettare la strozzatura ottimale per ridurre l'innalzamento del pelo libero all'interno del pozzo piezometrico e calcolare il funzionamento del sistema in presenza della strozzatura. Esercizio 12 Una condotta forzata di un impianto idroelettrico, lunga 1 m e realizzata in tubi in acciaio di diametro D pari a 8 mm (λ =.7 della formula di Darcy-Weisbach in moto assolutamente turbolento e la celerità delle onde di pressione è pari a 1 m/s), diparte da un serbatoio a livello invariabile H A = 3 m e termina a valle con un otturatore a spina con coefficiente di efflusso pari a μ =.85. La quota geodetica allo sbocco dell otturatore è uguale a quella nella sezione terminale della condotta ed è pari a m. Si calcolino le evoluzioni al variare del tempo delle quote piezometriche e delle velocità medie di portata in diverse sezioni trasversali della condotta, provocate dalle seguenti manovre di chiusura dell otturatore: Manovra 1: ( t) t.9 2. m è l'area della luce dell'otturatore all'istante iniziale mentre (t) dove 3 luce dell otturatore all istante di tempo t, è il ritmo. Manovra 2: t, ( t) t, 2 t 2, ( t), 2 2 t 3, ( t) ( t 2 ) 2 2 è l area della in cui 2. 3m come nel caso precedente.