Come calcolare il l/s?

[Marko]

Buonasera ragazzi,avrei una domanda da porvi e spero tanto che qualcuno possa aiutarmi...Io ho un tubo da 200 in pvc lungo 50m e con una pendenza di 2cm ogni 4m,all'uscita l'altezza dell'acqua dalla base del tubo,cioe' base del tubo/pelo dell'acqua e di 6 cm....Come posso calcolare quanti l/s porta?
Grazie di tutto Marko

[buran001]

Ciao,puoi usare uno stramazzo o un contenitore di capienza adeguata e conosciuta e cronometro,o misurare la velocità dell'acqua e l'area di dove passa.

[Wilmorel]

Daccordo con un metodo pratico per determinare la portata, come suggerito da Buran.

Se viceversa vuoi valutare preventivamente la portata di una condotta come l'hai descritta, ma suppongo, non costruita, le cose si complicano un poco.
Ti premetto che le informazioni che hai fornito non sono sufficienti. Difatti, occorre conoscere:
-Il tipo di fluido che percorre la condotta, come acque chiare, oppure torbide di fogna ecc.
-Il dislivello, o battente idraulico o carico idraulico, e cioè la differenza di livello fra l'imbocco della condotta a monte e lo scarico a valle.
In pratica, non dici se a monte esiste un qualche tipo di serbatoio e quale è l'eventuale livello.
Io, per semplicità considero il pelo libero all'imbocco coincidente con la sommità della sezione della tubazione, che consente di considerare la condotta funzionante a piena sezione ed in pressione e valutarne quella che comunque sarebbe la portata massima con quel dislivello.

Rispolverando le nozioni di idraulica, occorre effettuare 4 passaggi: (mi scuso per la improprietà dei simboli, ma un formato testo non permette raffinatezze)

1°) formula di Von Karman per individuare il coefficiente di resistenza (regime turbolento)

1/rad2(lambda)= -2lg10(epsilon/(3,71*D))

dove:
lambda = coefficiente di resistenza
rad2 = radice quadrata
log10 = logaritmo a base 10
epsilon = scabrezza assoluta in millimetri = 0,002
D = diametro interno della condotta in metri = 0,2 circa

sviluppando, lambda = 0,038


2°) formula semplificata di Darcy per individuare la portata (regime turbolento)

Q = rad2(D^5*H*pigreco^2*g/(8*Le*lambda))

dove:
Q = portata in m3/sec
H = dislivello in metri (approssimativamente 25+20=45 centimetri)
pigreco = 3.141
g = accelerazione di gravità = 9,81 m/sec^2
Le = lunghezza equivalente in metri = 50

sviluppando, Q = 0,030 m3/sec, cioè, 30 litri


3°) velocità media della corrente fluida in regime turbolento (da verificare)

U = 4*Q/(pigreco*D^2)

dove:
U = velocità media della corrente fluida in m/sec

sviluppando, U = 0,97 m/sec


4°) verifica del regime della corrente fluida. I valori calcolati sono attendibili se il Numero di Reynolds da calcolare è superiore a 2000, nel qual caso, come di regola, ci troviamo in regime turbolento. In caso contrario, il regime sarebbe laminare, e dovremmo applicare altre formule.

Re = U*D/ni

dove:
ni = viscosità cinematica in m2/sec = 1*10^-6

sviluppando, Re = 193000 >2000 (è verificato il previsto regime turbolento)
La portata è perciò quella calcolata.