- Corso di Costruzioni idrauliche E.A.

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1 Università Politecnica delle Marche Facoltà di Ingegneria - Dipartimento di Ingegneria, Civile, Edile e Architettura Corso di Costruzioni idrauliche (E.A.) - A.A. 0/0 ESERCITAZIONE N. ALLIEVO MATR Problemi applicativi delle correnti in pressione in moto uniforme Risolvere i seguenti problemi applicativi relativi a diverse situazioni di correnti in pressione in moto uniforme. Tutti i dati non specificati eventualmente necessari per lo sviluppo della esercitazione, devono essere ragionevolmente assunti.

2 Problema n Verifica idraulica di una condotta La condotta adduttrice ABC, schematizzata in Figura, è a servizio di un nodo di una rete di distribuzione. Ipotizzando che il liquido sia acqua ( γ = 980N / m, µ = Ns / m ), che la quota piezometrica nel nodo C misuri un altezza pari a 40 m rispetto al piano campagna e non vari nel tempo, si calcoli la portata Q erogata nel nodo di uscita. C In seguito a delle nuove richieste, nel nodo B si deve poter erogare una portata concentrata Q B = 0l / s. Si calcoli la nuova quota piezometrica disponibile nel nodo C qualora nel nodo B sia erogata la suddetta portata Q B e nel tronco BC continui a defluire la portata iniziale Q C. Preliminarmente siano tracciate qualitativamente la linea del carico totale e la linea piezometrica in entrambe le situazioni. calcoli svolti, qualora se ne faccia uso. Figura

3 Problema n Dimensionamento di una condotta Si dimensioni la condotta adduttrice schematizzata in Figura ipotizzando che: il dislivello tra le superfici libere dei due serbatoi sia costante il serbatoio B sia a servizio di un centro di 0000 abitanti e sia in grado di garantire una dotazione idrica di 00l /( g ab.) con un coefficiente di punta giornaliero ρ =. 5 la lunghezza complessiva dell adduttrice sia pari a 6000 m il materiale scelto sia acciaio avente la scabrezza rispettivamente ε = 0. mm per tubazioni nuove ed ε = mm per tubazioni usate v il liquido sia acqua avente le seguenti proprietà: 6 = 0 m / s. N m γ = 980 /, g n 5 µ = Ns / m e ν calcoli svolti, qualora se ne faccia uso. Si ricordi infine che la perdita di carico per la saracinesca V può essere calcolata con la relazione H = in cui C c può essere calcolato con la g mc c A relazione C c = m ed m = rappresenta il grado di apertura della saracinesca. A Figura

4 Problema n Dimensionamento di una serie di condotte Si dimensioni le condotte adduttrici AN, NB e NC schematizzate in Figura ipotizzando che: la quota delle superfici libere dei tre serbatoi sia costante il serbatoio C è a servizio di un centro di 800abitanti e sia in grado di garantire una dotazione idrica di 00l /( s ab.) con un coefficiente di punta giornaliero ρ =. 4 il materiale scelto sia ghisa avente la scabrezza rispettivamente vecchie e / k s = 90m s per tubazioni nuove il liquido sia acqua avente le seguenti proprietà: 6 = 0 m / s. γ = 980 /, g N m / k s = 80m s per tubazioni µ = Ns / m e ν Si completi l esercizio con tutte le verifiche e le considerazioni che si ritengono necessarie. Figura 4

5 Problema n 4 Calcolo della potenza di un impianto di sollevamento La Figura 4 rappresenta lo schema di un impianto di sollevamento che preleva una portata incognita di acqua ( γ = 980N / m, µ = Ns / m ) da un serbatoio e la scarica in un altro serbatoio. Si determini il costo di funzionamento giornaliero dell impianto, ipotizzando che: in condizioni di stazionarietà idraulica, la prevalenza geodetica sia pari a Y = 7. 5m il manometro metallico posto in corrispondenza della sezione di imbocco della pompa fornisca un valore della pressione relativa pari a n = 75000Pa la condotta di aspirazione e la condotta premente abbiano rispettivamente una scabrezza esprimibile tramite il coefficiente di Gauckler-Strickler e pari a 95 / k sa = m s e / k sp = 85m s la perdita localizzata nella curva (ad angolo retto) della condotta di aspirazione sia calcolabile tramite la relazione mv / g in cui il coefficiente valga m = 0. 5 la perdita localizzata nel divergente sia calcolabile con la relazione di Gibson in cui il coefficiente valga m = 0. 5 la pompa sollevi per 6 ore la portata Q (da determinare) e per le restanti 8 ore una portata Q = Q il costo della fornitura di energia elettrica sia di circa 0.0 / kwh. il rendimento della pompa sia assunto pari a η = Il candidato calcoli inoltre la nuova indicazione del manometro metallico nel caso in cui nella condotta di aspirazione venga realizzata la modifica indicata con le linee tratteggiate, assumendo la costanza della portata Q. calcoli svolti, qualora se ne faccia uso. Figura 4 5