Riempimento serbatoio

stunt88

Utente poco attivo
professione: disegnatore cad
software: autocad2010
regione: puglia
Salve,
dovrei riempire un serbatoio di circa 250 m3 tramite un tubo saldato sul serbatoio da 1.1/2" con pressione di rete di 5 bar.
Come faccio a calcolare i tempi di riempimento? come dati ho solamente pressione e dimensione del tubo.
 

Peppe

Utente Senior
professione: Impiegato
software: inventor
regione: Emilia Romagna
Ricavi la portata in relazione alla sezione del tubo e la pressione (5Bar) dopo di che ricavi il tempo di riempimento.


 

stevie

Utente Senior
professione: Ingegnere meccanico
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regione: Lombardia
Con la sola pressione ci fai poco...ti serve il diagramma portata/prevalenza erogato dalla pompa, ti calcoli le perdite localizzate e distribuite e dall'intersezione del diagramma di funzionamento della pompa e di quello della condotta ricavi il punto di funzionamento con la portata erogabile.
 

stunt88

Utente poco attivo
professione: disegnatore cad
software: autocad2010
regione: puglia
Ricavi la portata in relazione alla sezione del tubo e la pressione (5Bar) dopo di che ricavi il tempo di riempimento.


come ricavo la portata conoscendo la sezione e la pressione?
 

ramjet

Utente Junior
professione: progetto organi di trasmissione
software: autocad
regione: liguria
Secondo me ti manca un dato: la pressione all interno del serbatoio.
Senza quella nn puoi calcolare la prevalenza manometrica della pompa
 

paulpaul

Utente Standard
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regione: Parma
come ricavo la portata conoscendo la sezione e la pressione?

Per definizione, la portata è il volume che passa nel condotto nel tempo t (Q=V/t), da cui il tempo per riempire un determinato volume si ricava immediatamente (t=V/Q). A te manca la portata, per calcolare la quale ti serve una formula che metta in relazione questa con le pressioni e la geometria: è l'equazione delle perdite di carico, che puoi considerare distribuite (se il tubo è lungo) o concentrate (se il tubo è molto corto, al limite solo il foro di ingresso nel serbatoio), o una combinazione delle due com'è di solito nella realtà.
In un caso o nell'altro cambia la formalmente la formula, ma il fenomeno fisico è lo stesso: la perdita di carico (Dp, perdita di pressione) è proporzionale al quadrato della velocità del fluido, ossia la velocità (e quindi la portata, conoscendo la sezione di passaggio) è proporzionale alla radice quadrata della differenza di pressione tra monte e valle. La pressione di monte la conosci (5 bar, supponiamo costanti con rete ideale), quella nel serbatoio non la specifichi ma suppongo sia atmosferica (0 bar), da cui il Dp vale 5 bar.

Come arriva l'acqua in questo serbatoio (dal basso, dall'alto, di lato)? Lunghezza del tubo fino al punto di presa della rete idrica (dove supponiamo che i 5 bar siano costanti)? Ci saranno molte curve o il tubo è rettilineo? Diametro interno del tubo o normativa del tubo usato? Materiale tubo (acciaio)?
 

infallibile_GF

Utente attivo
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software: Autocad Inventor
regione: Lombardia
Ma se l'acqua arriva dal basso, a mano a mano che il serbatoio si riempie, la stessa acqua creerà una contro-pressione, che rallenterà il tempo di riempimento, o sbaglio?
 

mamobono

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ciao

paulpaul

, mi interessa capire una cosa che non ricordo più e ti vedo preparato.
La memoria mi dice che si deve usare Bernoulli aggiungendo al secondo termine ( uscita ) le perdite di carico che sono funzione di forma /n°reynolds/materiale /scabrosità e di cui ci sono diverse teorie per calcolarle.

Quello che non ricordo è a riguardo delle velocità dell'acqua nei tubi.

Se hai la Q e la sezione ok è fatta ma nel caso ( semplifichiamo) supponi un tubo orizzontale che getta acqua all'interno di una vasca , non si sa la velocità nel tubo di alimentazione ( si conosce solo la pressione ed il diametro ) ne quale sarà la velocità di entrata /caduta nella vasca.
Per poter applicare Bernoulli tralasciando al momento le perdite di carico , come si faceva mancando v1 e v2 ?

Ho ricordi vaghi su tabelle in funzione del diametro e del tipo di materiale del tubo e della sua scabrosità ma sono moooolto lontani nel tempo (oltre 40 anni potrebbero essere allucinazioni :) ) e poi comunque già all'epoca non mi piacevano perchè erano dati sperimentali calati senza una spiegazione teorica.

ti ringrazio in anticipo
 

mamobono

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ritento
qualcuno mi riesce a spiegare questo:

leggo
1732718933277.png
poi trovo questa tabella
1732718997164.png
quindi 138 l/min a 3 bar da un foro ø11 mm corrisponde a
138 l/min =23000000 mm3/sec
ø11mm = area 95 mm2
v=242105 mm/sec = 242 m/sec valore 200 volte maggiore alla prima tabella

Se qualcuno mi spiega dove sbaglio , grazie
 

mamobono

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la tabella a cui facevo riferimento nel mio post #8 penso sia questa
1732720790516.png
sicuramente di immediato utilizzo ma un atto di fede
 

paulpaul

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ciao

paulpaul

, mi interessa capire una cosa che non ricordo più e ti vedo preparato.
La memoria mi dice che si deve usare Bernoulli aggiungendo al secondo termine ( uscita ) le perdite di carico che sono funzione di forma /n°reynolds/materiale /scabrosità e di cui ci sono diverse teorie per calcolarle.
Bernoulli non è altro che un caso particolare del principio di conservazione dell'energia, ossia quello nel caso in cui il fluido sia incomprimibile e non vi siano perdite di carico (ipotesi ideale). Come dici giustamente, se la posizione 1 è quella di ingresso (di un tubo, di una perdita concentrata, o di una sequenza di queste) e la posizione 2 quella di uscita, nella realtà andrà aggiunto un termine (negativo) dell'energia persa in attriti (perdite di carico, R).

E1 = E2 - R

dove E è la somma dei tre contributi dell'energia (cinetica, potenziale gravitazionale, pressione).

Quello che non ricordo è a riguardo delle velocità dell'acqua nei tubi.
Se hai la Q e la sezione ok è fatta ma nel caso ( semplifichiamo) supponi un tubo orizzontale che getta acqua all'interno di una vasca , non si sa la velocità nel tubo di alimentazione ( si conosce solo la pressione ed il diametro ) ne quale sarà la velocità di entrata /caduta nella vasca.
Per poter applicare Bernoulli tralasciando al momento le perdite di carico , come si faceva mancando v1 e v2 ?
La portata per definizione è costante tra ingresso e uscita del tubo (principio di conservazione della massa, altro principio fondamentale) e quindi - se il tubo ha la stessa sezione e il fluido è "incomprimibile", anche la velocità sarà la stessa lungo il tubo. Se il tubo è orizzontale, l'unica grandezza che cala tra ingresso e uscita è la pressione, a causa degli attriti nel fluido e tra fluido e parete tubo. Se il fluido fosse ideale, anche la pressione non cambierebbe. Parliamo ovviamente di condotte in pressione, non a pelo libero. Un fluido si può considerare "incomprimibile" se è un liquido fino a pressioni piuttosto elevate, oppure se è un gas e il numero di Mach è inferiore a 0,3 circa.
Nota la pressione di monte, di valle, la geometria del tubo e la scabrezza, è impossibile determinare la velocità (costante in tutto il tubo, per quanto detto) e quindi la portata in via diretta, dato che le perdite di carico dipendono dalla velocità che ancora non conosciamo: va fatto per tentativi seguendo uno schema simile al seguente (processo programmabile su qualunque PC, e già inserito all'interno di sw commerciali):

1. Si ipotizza una velocità e con questa si calcola il numero di Reynolds, oltre alla portata di tentativo
2. Con Reyolnds si calcola il coefficiente di attrito (con relazioni più o meno empiriche o con diagrammi quali quello di Moody)
3. Col coefficiente di attrito, mediante l'equazione delle perdite di carico, si calcola la differenza tra pressione di monte e di valle
4. Se questa è uguale a quella del problema, il calcolo è terminato: altrimenti si varia la velocità di tentativo fino a farle coincidere

PS
Sei un po' sull'interno nella curva che hai nell'immagine di profilo! Un po' più di compensazione col busto e con la spalla esterna a coprire lo sci esterno e la conduzione migliora drasticamente ;)Sto scherzando ovviamente 😅
 

mamobono

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grazie per la spiegazione , sono passati troppi anni e avevo solo ricordi vaghi.
Quindi le note che ho trovato nel mio #12 , specie la seconda tabella , secondo te a cosa serve ?

PS hai ragione sulla posizione , anche qui gli anni si fanno sentire e tolgono agilità e forza :cry:
 
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paulpaul

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Figurati di nulla! Per lo sci anch’io ho spesso lo stesso problema, è un retaggio di chi ha imparato con la vecchia tecnica (io ho imparato negli anni 80) più che una conseguenza dell’età :) anzi complimenti! 😉
 

mamobono

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Beato te .. io ho messo la prima volta gli sci nel 65 a 6 anni
Per darti un idea : abbigliamento , scarponi di cuoio e sci tipo Fantozzi :ROFLMAO:
 

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