IDRAULICA H91.8D - Canale Aperto a Pendenza Variabile - Lunghezza 10, 12,5, 15 e 20 metri 1. Generalità La serie di canali H91.8D è stata progettata da Didacta Italia per lo studio dei fenomeni idrodinamici delle correnti a pelo libero nei canali aperti a pendenza variabile. Sono disponibili le seguenti versioni: H91.8D/10 - Canale Aperto a Pendenza Variabile Lunghezza 10 metri - cod. 934205 H91.8D/12 - Canale Aperto a Pendenza Variabile Lunghezza 12,5 metri - cod. 934204 H91.8D/15 - Canale Aperto a Pendenza Variabile Lunghezza 15 metri - cod. 934206 H91.8D/20 - Canale Aperto a Pendenza Variabile Lunghezza 20 metri - cod. 934237 Le unità sono trasparenti per consentire la visualizzazione dei fenomeni idraulici; inoltre esse sono autosufficienti, dal momento che comprendono un serbatoio di alimentazione acqua. La pompa centrifuga aspira l acqua dalla vasca di raccolta e la invia nella vasca di calma, dove una paratoia verticale, azionabile manualmente e posta a monte della sezione di prova, permette di impostare l altezza del carico idraulico. La regolazione della portata d acqua erogata dalla pompa avviene per mezzo di una valvola a farfalla. Sul fondo del canale sono presenti una serie di fori filettati a scomparsa (passo 250 mm), da utilizzare per il fissaggio dei modelli opzionali e una serie di fori passanti che vengono utilizzati per determinare i valori di pressione. Lungo entrambi i lati del canale è posta una rotaia di guida su cui scorre il carrello porta accessori e strumenti. È possibile inclinare il fondo del canale fino ad un massimo di 3, simulando le normali pendenze dei canali reali; è anche possibile ottenere una leggera contropendenza. L impianto viene fornito con una completa manualistica che descrive l unità in ogni sua parte, le modalità di installazione, utilizzo e propone numerose esperienze didattiche. Fig.1 - Canale aperto a pendenza variabile 2. Composizione e descrizione Il canale è composto da: Canale con pareti in vetro temperato, sezione 300x450 h mm, lunghezza 10 m (H91.8D/10), 12,5 m (H91.8D/12), 15 m (H91.8D/15), e 20 m (H91.8D/20). Vasca di raccolta in acciaio inossidabile, capacità 3 m 3. Vasca di alimentazione e di calma, capacità 0.6 m 3. Struttura portante in acciaio inossidabile. Saracinesca di scarico in alluminio anodizzato, regolabile manualmente. Sistema con motore elettrico per la regolazione della pendenza del canale. Elettropompa centrifuga: portata max 150 m 3 /h, prevalenza max 9 m H 2 O. Misuratore di portata a lettura diretta, a diaframma tarato. DIDACTA Italia S.r.l. - Strada del Cascinotto, 139/30-10156 Torino - Italy Tel. +39 011 2731708 - Fax +39 011 2733088 - http://www.didacta.it - E-mail: info@didacta.it
Quadro di controllo comprendente: - interruttore generale; - sicurezze; - comandi della pompa e del sistema di regolazione della pendenza. Fig. 2 - H91.8D/15 - Canale a pendenza variabile, lunghezza 15 m (cod. 934204) Opzionali cod. 934219 - Strumentazione misura velocità acqua cod. 934222 - Sfioratore cod. 934223 - Modelli spinta e resistenza cod. 934227 - Canale di Parshall cod. 934230 - Misuratore di velocità con tubo di Pitot cod. 934233 - Stramazzo a larga soglia e spigolo vivo cod. 934236 - Canale trapezoidale cod. 934250 - Paratoia verticale cod. 934251 - Pila di ponte a sezione circolare e rettangolare cod. 934254 - Sfioratore a profilo Creagher cod. 934255 - Stramazzo con sezione rettangolare cod. 934256 - Stramazzo con sezione a V cod. 934257 - Stramazzo a sezione libera con presa di pressione cod. 934258 - Stramazzo a larga soglia cod. 934259 - Canale di Venturi cod. 934260 - Sifone scaricatore cod. 934261 - Spiaggia di frangimento e dissipamento onde cod. 934263 - Apparato per la misura del livello acqua cod. 934264 - Generatore di onde cod. 934265 - Tomba a sifone cod. 934266 - Misuratore di portata a risalto cod. 934267 - Fondi con scabrezze diverse cod. 934268 - Fondo di materiale incoerente cod. 934269 - Pila di ponte sullo studio dell erosione cod. 934270 - Tramoggia vibrante per il trasporto solido cod. 934279 - Stramazzo tipo Crump Page 2
Fig. 3 a, b, c - Canale in posizione orizzontale (a) - di contropendenza (b) - di massima pendenza (c) Modelli opzionali : Cod. 934219 - Misuratore velocità del acqua : questo strumento è composto da una sonda per basse velocità (5-150 cm/s) e visualizzazione della frequenza. L'apparecchio viene fornito già calibrato e pronto per l'uso e può essere facilmente montato su una guida lungo il canale. Fig. 4 - Misuratore velocità dell acqua
Cod. 934222 - Sfioratore : permette il confronto dei diversi mezzi di dissipazione dell'energia valutando quale di questi è il più efficace. Fig. 5 - Sfioratore Fig. 6 - Sfioratore con salto idraulico Fig. 7 - Sfioratore con frangifrutti Fig. 8 - Sfioratore con riparo con dissipatori di energia Fig. 9 - Sfioratore con diga in legno Page 4
cod. 934223 - Bilancia e modelli spinta e resistenza, tre modelli : cilindro di diametro grande e piccolo, profilo alare - costruito in plexiglas trasparente. Il modulo può essere montato sulle guide per misurare la spinta che agisce sulle diverse forme dei profili, posizione e testa. Fig. 10 - Modelli bilancia spinta e resistenza cod. 934227 - Canale di Parshall : costruito in plexiglas trasparente, permette la misura della portata. Fig. 11 - Canale di Parshall in azione cod. 934230 - Misuratore di velocità con tubo di Pitot: montato su telaio scorrevole collegato a un manometro a U permette di misurare la velocità dell acqua in diversi punti. Fig. 12 - Tubo de Pitot e manometro a U cod. 934233 - Stramazzo a larga soglia e spigolo vivo : è realizzato in PVC e progettato per determinare con precisione la velocità del flusso. Fig. 13 - Stramazzo a larga soglia e spigolo vivo
cod. 934236 - Canale trapezoidale : realizzato in plexiglas trasparente secondo il modello del Washington State College (WSC), per simulare meglio la forma reale dei canali e permette la determinazione della portata. Fig. 14 - Canale WSC in azione cod. 934250 - Paratoia verticale : realizzata in acciaio inossidabile permette regolazioni a differenti profondità e studio dell efflusso sotto paratoia: determinazione del salto idraulico e della portata. Fig. 15 - Paratoia verticale cod. 934251 - Pila di ponte a sezione circolare e a sezione rettangolare: l'accessorio è realizzato in materiale trasparente e può essere posizionato nel letto del canale fissandolo sia nella parte inferiore, dove vengono lavorati fori filettati, e ai carrelli lungo le rotaie. Vengono fornite due pile; a sezione rotonda e quadra. Il modulo è stato ideato per la visualizzazione del salto idraulico in prossimità di ostacoli nel mezzo del flusso lungo un canale. Fig. 16 - Pila di ponte a sezione circolare e a sezione rettangolare cod. 934254 - Stramazzo a profilo Creagher : realizzato in plexiglas trasparente, dotato di sei prese di pressione e di una serie sufficiente di piezometri, è utilizzato per la simulazione della presenza di una diga in un canale e per la valutazione del profilo idrostatico e della stabilità. Fig. 17 - Stramazzo Creagher Page 6
cod. 934255 - Stramazzo con sezione rettangolare : costruito in alluminio anodizzato con parete sottile e progettato per la determinazione della portata. Fig. 18 - Stramazzo con sezione rettangolare cod. 934256 - Stramazzo con sezione a V " : realizzato in alluminio anodizzato con parete sottile e progettato per la determinazione della portata. cod. 934257 - Stramazzo a sezione libera con presa di pressione : realizzato in alluminio anodizzato con parete sottile e progettato per la determinazione della portata. Fig. 19 - Stramazzo con sezione a " V " Fig. 20 - Stramazzo a sezione libera con presa di pressione cod. 934258 - Stramazzo a larga soglia : realizzato in alluminio anodizzato con parete sottile e progettato per la determinazione della portata. Fig. 21 - Stramazzo a larga soglia cod. 934259 - Canale di Venturi : realizzato in plexiglas trasparente, permette la misura della portata. Fig. 22 - Canale di Venturi
cod. 934260 - Sfioratore a sifone : realizzato in plexiglas trasparente, permette la visualizzazione di un sifone autoadescante comunemente utilizzato nelle dighe, mantiene la testa ferma ed esegue il calcolo della portata. Fig. 23 - Sfioratore a sifone cod. 934261 - Spiaggia di frangimento e dissipazione delle onde : costruita in acciaio inossidabile con pareti trasparenti in plexiglas, è montata nel canale secondo un angolazione opportuna per assicurare la massima dissipazione di energia. Il modulo è realizzato in acciaio inossidabile, PVC e plexiglass; può essere montato nel canale. Visualizza la rottura d onda e assorbimento. Questo fenomeno migliora con l'uso combinato di un generatore di onde (codice 934264). Fig. 24 - Spiaggia di frangimento e dissipazione delle onde cod. 934263 - Apparato per la misura del livello dell acqua : per l esecuzione manuale di misure di precisione del livello del pelo libero. L accessorio viene fornito completo di ago singolo e doppio. Fig. 25 - Apparato per la misura del livello dell acqua cod. 934264 - Generatore di onde : del tipo a lame a immersione, è controllato da un motore elettrico a velocità variabile. Permette di visualizzare la forma d'onda lungo un canale. Fig. 26 - Generatore di onde a immersione Page 8
cod. 934265 - Tomba a sifone : realizzata in plexiglas trasparente, simula l idrodinamica di un sottopassaggio stradale per una corrente a pelo libero, con due tipi di imbocco, a spigolo vivo e a spigolo raccordato. Fig. 27 - Tomba a sifone cod. 934266 - Misuratore di portata a risalto : realizzato in plexiglas trasparente, permette l esecuzione dell esperienza del salto e la determinazione delle portate e dei limiti di sommersione. Fig. 28 - Misuratore di portata a risalto cod. 934267 - Fondi del canale con scabrezze diverse : realizzati con materiali di differente rugosità, permettono di calcolare i coefficienti di scabrezza secondo il diagramma di Colebrook-Moody a diversi regimi idraulici di moto. Fig. 29 - Fondi del canale con scabrezze diverse cod. 934268 - Fondo di materiale incoerente (sabbia) : consente la visualizzazione delle forme che assume il fondo mobile dovuto ai distinti regimi di movimento della corrente. Sulla base in PVC è incollato un vassoio per essere riempito dallo studente con diversi materiali quali sabbia, ghiaia, pietre di diverse dimensioni e così via. Questi vassoi fanno parte della fornitura standard. Fig. 30 - Letti di canali di materiali incoerenti
cod. 934269 - Pila di ponte sullo studio dell erosione: permette visualizzare i fenomeni dinamici attorno ad un pila di ponte multipla con sezione rettangolare e circolare. Il modulo è realizzato in PVC e deve essere montato sul fondo del canale. Lo scopo del modulo è la visualizzazione del salto idraulico che ha luogo vicino a una coppia di pile (a sezione quadrata e circolare) immerso in un flusso di un canale. Simula l'effetto di una coppia di pile di ponte sia in condizioni normali o eccezionali come un fiume che straripa. Fig. 31 - Pila di ponte sullo studio dell erosione con sezione circolare e quadrata cod. 934270 - Tramoggia vibrante per il trasporto di materiale solido: costruita in acciaio inox, permette di alimentare il canale con materiali solidi (sabbia) durante le prove della parte inferiore mobile. Il modulo può essere montato sulle guide del canale attraverso ruote personalizzate. Questo distribuisce uniformemente la sabbia lungo il canale. È possibile visualizzare l'effetto della velocità di trasporto della sabbia nella parte inferiore. Fig. 32 - Tramoggia vibrante per il trasporto di materiale solido cod. 934279 - Stramazzo tipo Crump : costruito in PVC e progettato per la determinazione della portata. Fig. 33 - Stramazzo tipo Crump Ulteriori apparecchiature opzionali speciali possono essere forniti su richiesta del cliente. Page 10
3. Esperienze realizzabili Studio del flusso in un canale. Studio del flusso in un canale a forte pendenza. Verifica dei parametri caratteristici di flusso in canali, quali altezza del pelo libero in funzione della portata e dell inclinazione del canale. Determinazione dei valori di altezza critica, velocità critica e pendenza critica. Misura della velocità di una corrente e calcolo della relativa portata (con opzionale cod. 934219). Studio del comportamento di un modello a bassa resistenza - modello idrodinamico - o ad alta resistenza - modello tozzo (con opzionale cod. 934223). Studio del flusso e calcolo della portata con canale di Parshall (con opzionale cod. 934227). Calcolo della portata con tubo di Pitot (con opzionale cod. 934230). Studio del flusso sotto battente e calcolo della portata con stramazzo a larga soglia e spigolo vivo (con opzionale cod. 934233). Studio del flusso in un canale a sezione trapezoidale (con opzionale cod. 934236). Studio del flusso sotto battente in un canale a forte pendenza con traverse o paratoie (con opzionale cod. 934250). Visualizzazione e studio dei fenomeni idrodinamici legati alle pile di ponte (con opzionali cod. 934251 e cod. 934269). Studio sugli sfioratori (con opzionali cod. 934254 e cod. 934222). Calcolo idrostatico e verifica di stabilità di un profilo Creagher (con opzionale cod. 934254). Calcolo della portata di smaltimento di un profilo Creagher (con opzionale cod. 934254). Studio del flusso sotto battente e calcolo della portata con stramazzo a sezione rettangolare (con opzionale cod. 934255). Studio del flusso sotto battente e calcolo della portata con stramazzo a sezione a V (con opzionale cod. 934256). Studio del flusso sotto battente e calcolo della portata con stramazzo a sezione libera (con opzionale cod. 934257). Studio del flusso sotto battente e calcolo della portata con stramazzo a larga soglia (con opzionale cod. 934258). Studio del flusso e calcolo della portata con canale di Venturi (con opzionale cod. 934259). Studio qualitativo e visualizzazione dei fenomeni inerenti i sifoni (con opzionali cod. 934260 e cod. 934265). Studio qualitativo sulla dissipazione di energia delle onde (con opzionale cod. 934261). Studio del flusso e calcolo della portata con misuratore di portata a risalto (con opzionale cod. 934266). Studio qualitativo dell effetto della scabrezza sul flusso idrodinamico (con opzionale cod. 934267). Visualizzazione delle forme assunte dal fondo mobile in funzione dei diversi regimi di moto della corrente (con opzionali cod. 934268 e cod. 934269). Studio del flusso sotto battente e calcolo della portata con stramazzo tipo Crump (con opzionale cod. 934279). 4. Servizi richiesti Alimentazione elettrica: 380V, trifase più neutro, 50/60 Hz, 7kW. Alimentazione idrica: da rete per riempimento serbatoio. 5. Pesi e Dimensioni H91.8D/10 Peso a vuoto: 2600kg. Dimensioni: 15000x1200x2700 h mm. H91.8D/12 Peso a vuoto: 2900kg. Dimensioni: 17500x1200x2700 h mm. H91.8D/15 Peso a vuoto: 3200kg. Dimensioni: 20000x1200x2700 h mm. H91.8D/20 Peso a vuoto: 3600kg. Dimensioni: 25000x1200x2700 h mm.
Cod. R01055/I 0914 Ed. 01 Rev. 04 In qualsiasi momento e senza preavviso, la Didacta Italia potrà apportare ai propri prodotti, ferme restando le caratteristiche essenziali descritte, le modifiche che riterrà opportune secondo le esigenze di carattere costruttivo o didattico. Page 12