PARTE 1. S = kn, diretta dal liquido verso la parete, affondamento del punto

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1 PARTE 1 Utilizzando i seguenti dati: - schema dell impianto riportato in figura 1 - proprietà termodinamiche del liquido trasportato (acqua γ H20 = 1000 kg/m 3, µ=10-3 Pa s) - diametro D 1 =150 mm e scabrezza assoluta della condotta di monte ε 1 =0 mm (tubo liscio) - diametro D 2 =300 mm e scabrezza assoluta della condotta di valle ε 2 =0,3 mm - diametro D u =150 mm dell ugello - dislivello tra i menischi di mercurio del manometro differenziale M1 1 =290mm si chiede di: - determinare la portata trasportata dalla condotta (Q=244,3 l/s) - calcolare la perdita di carico localizzata in corrispondenza del brusco allargamento di sezione ( H=5,48m) - determinare la quota del pelo libero del serbatoio di valle (Z PL2 =11,63m) - determinare il dislivello tra i menischi di mercurio del manometro differenziale M2 ( 2 =725mm) - determinare la sezione a pressione minima (B) e si determini la pressione nel baricentro della stessa (P B =-0,586 bar). - tracciare la linea dei carichi totali e la linea piezometrica, assumendo come orizzontale di riferimento l orizzontale passante per il baricentro della condotta di valle - calcolare la spinta idrostatica esercitata dall acqua presente nel serbatoio 1 sulla superficie piana QN, considerando lo spessore del serbatoio in direzione normale al piano del foglio pari a L=20m ( S = kn, diretta dal liquido verso la parete, affondamento del punto di applicazione rispetto al pelo libero del serbatoio 1 h S =31,10m) Si assuma l imbocco ben raccordato, si trascurino le perdite di carico localizzate dovute alle curve, si trascuri la lunghezza del convergente e si consideri non dissipativo il deflusso attraverso lo stesso. Si utilizzi la formula di Blasius per determinare le perdite di carico continue per il tubo liscio (λ=0,316 Re -0,25 ).

2 FIGURA 1 Schema del problema, le misure riportate sono espresse in metri Quote [m] 60 Asse condotta H h X [m] FIGURA 2 Linee dei carichi totali e piezometrica Sezione H (m) h (m) p/γ (m) A ,25 10,25 B 103,77 94,02-5,98

3 C 45,51 35,76 37,76 D M 29,28 19,54 19,54 D v 23,8 23,19 23,19 E M 21,37 20,77 20,77 E v 21,37 11,65 11,65 TABELLA 1 PARTE 2 Utilizzando i seguenti dati: - schema dell impianto riportato in figura 2 - proprietà termodinamiche del liquido trasportato (acqua γ H20 = 1000 kg/m 3, µ=10-3 Pa s) - diametro D 1 =150 mm e scabrezza assoluta della condotta di monte ε 1 =0 mm (tubo liscio) - diametro D 2 =300 mm e scabrezza assoluta della condotta di valle ε 2 =0,3 mm - diametro D u =150 mm dell ugello - dislivello tra i menischi di mercurio del manometro differenziale M2 2 =400mm - rendimento della turbina idraulica η t =0,9 si chiede di: - determinare la portata trasportata dalla condotta (Q=181,5 l/s) - calcolare il salto utile in corrispondenza della turbina idraulica ( H T =47,86 m) - determinare la potenza effettiva della turbina idraulica (P T =76,6 kw) - tracciare la linea dei carichi totali e la linea piezometrica, assumendo come orizzontale di riferimento l orizzontale passante per il baricentro della condotta di valle Si assuma l imbocco ben raccordato, si trascurino le perdite di carico localizzate dovute alle curve, si trascuri la lunghezza del convergente e si consideri non dissipativo il deflusso attraverso lo stesso. Si utilizzi la formula di Blasius per determinare le perdite di carico continue per il tubo liscio (λ=0,316 Re -0,25 ).

4 FIGURA 1 Schema del problema, le misure riportate sono espresse in metri Quote [m] 60 Asse condotta H h X [m] FIGURA 2 Linee dei carichi totali e piezometrica Sezione H (m) h (m) p/γ (m) A ,62 14,62 B 110,35 104,98 4,98

5 C 75,73 70,35 70,35 D M 66,08 60,71 60,71 D v 18,22 17,88 17,88 E M 16,87 16,54 16,54 E v 16,87 11,5 11,5 TABELLA 2