tubo da 10 cm, pressione 9 bar, come fare il calcolo?

[barney09]

Ho un tubo di 10 cm di diametro, che sputa fuori acqua a 9 bar.

Come faccio a calcolare l'energia ricavabile? c'è qualche programma apposito?

Mi interesserebbe solo capire se ci sono i margini per realizzare qualcosa.

A me sembra una potenza interessante, pero' non saprei.

Poi ovviamente mi rivolgerei a qualche azienda o tecnico specializzato per uno studio e una realizzazione come si deve.

Grazie.

[barney09]

qualcuno sa indicarmi a grandi linee quanta energia è riuscito a generare, in base alla propria esperienza, e con quanta acqua?

In modo da avere anche solo un termine di paragone.

[sandroturbine]

Ciao barney,
I tuoi dati sono troppo approssimativi.
La pressione misurata è statica o dinamica ? cioè a rubinetto aperto o chiuso?
quanto è lungo il tubo da 100 mm ,di che materiale è fatto ?
Penso che sia un tubo d'irrigazione e che sia in grado di dare 10 lt al secondo con poche perdite di carico.
In questo caso la potenza elettrica ottenibile è di 6 Kw .
Ciao.

[Wilmorel]

In considerazione delle informazioni sommarie, non conoscendo la lunghezza della tubazione, e dove misuri la pressione dichiarata di 9 bar, occorre fare alcune ipotesi semplificative.
Considerando la pressione misurata in prossimità dello sbocco, si possono omettere le perdite di carico.

Sezione del tubo:

Sezione(m2)=raggio(m)*raggio*pigreco
Sezione=0,05*0,05*3,14=0,0076 m2

Per le formule di foronomia, luce circolare a battente si ottiene:

Portata(m3/sec)=coeff. deflusso*Sezione* Rad.Quadr.(2*accelerazione di gravità*altezza battente)
con:
coeff. Deflusso=0,85
altezza battente pari a 9*10=90 m

Portata=0,85*0,0076*Rad.Quad.(2*9,8*90)=0,271 m3/sec

da cui, la energia potenziale:

Potenza(W)=Portata*densità(kg/m3)*altezza battente* rend.Mecc.*rend. Elettr.

con:
densità=1000 kg/m3
rend. Mecc.=0,75
rend. Elettr=0,85

Potenza=0,271*1000*90*0,75*0,85=15500 W = 15,5 Kw

NB
Valori probabilmente approssimati per eccesso causa incertezza dati.

[barney09]

grazie mille della risposta...
Purtroppo immaginavo che sarebbero serviti dati piu' precisi, che naturalmente non ho.

Il tubo è un tubo in plastica nera spessa (sembra), in alcuni punti interrato (quindi un tubo serio, presumo).
Il tubo è parecchio lungo, quantificarlo è difficile, potrei dire 1 KM (potrebbe anche essere 1,5 o 2, corre lungo la montagna, a tratti interrato), e allo stato attuale viene usato per l'irrigazione.

Se la lunghezza non è un problema (non lo so... sono proprio ignorante), credo che si potrebbe allungare ancora di poche centinaia di metri, e guadagnare parecchio dislivello. Oggi, infatti, il tubo arriva all'inizio di un prato in discesa ripida, che potrebbe essere sfruttato per guadagnare altri 30-40 m di dislivello.

Non saprei dirti se la pressione è statica o dinamica. Purtroppo non ho assistito alla misurazione, mi è solo stato detto che la pressione era di 9 bar. Se a grandi linee c'è una differenza di misurazione posso chiedere e farmi dire come è stata fatta. Se si fanno nello stesso modo non saprei.

Capisco che senza dati precisi è impossibile fare delle stime, e ti ringrazio per l'intervento.

Non intendendomene mi chiedo, è una potenza interessante, anche per un uso esclusivamente casalingo?

[sandroturbine]

Ciao,
wilmorel ti sei perso uno 0 ,fanno 150Kw con 270 lt sec se non avessi perdite di carico e una portata illimitata ,
ma siccome le perdite sono sempre presenti ,se consideri 1km di tubo e 90 mt di dislivello puoi ragionevolmente ottenere 6,5 bar dinamici con 10 lt sec quindi 4,5 Kw massimi .
sono più che sufficienti per alimentare un abitazione .fai anche l'acqua calda e l'integrazione al riscaldamento d'inverno.
Ciao.

[barney09]

sarebbe l'ideale.

Ora vedo di documentarmi su tutta la burocrazia che cio' richiede...

[Wilmorel]

Ciao,
wilmorel ti sei perso uno 0 ,fanno 150Kw con 270 lt sec se non avessi perdite di carico e una portata illimitata ,
ma siccome le perdite sono sempre presenti ,se consideri 1km di tubo e 90 mt di dislivello puoi ragionevolmente ottenere 6,5 bar dinamici con 10 lt sec quindi 4,5 Kw massimi .
sono più che sufficienti per alimentare un abitazione .fai anche l'acqua calda e l'integrazione al riscaldamento d'inverno.
Ciao.

Esatto, Sandroturbine.
O meglio, un 9,8 è rimasto nella penna. (purtroppo non disponibile l'editor ed impossibile correggere il post)
D'altronde l'amico Barney09 ha indicato solo successivamente una lunghezza anche se generica.
Concordo con i valori che indichi, anche se ai miei calcoli un poco ottimistici sulla base dei 1000 metri di lunghezza, risultano 6,3 Kw massimi, che potrebbero essere 4 o 5 con rendimenti più realistici.

Verifica di una condotta in pressione

Q; portata; 0,011 m3/sec;
D; diametro interno condotto; 0,09 m;
H; dislivello o carico totale; 90 metri;
Le; lunghezza equival. condotta; 1000 metri;
U; velocità media fluido; 1,77 m/sec;

e; scabrezza assoluta; 0,002 mm;
l; Coefficiente di resistenza; 0,05
m; viscosità dinamica; 0,001 Pa*sec
n; viscosità cinematica; 0,000001 m2/sec
Re; Numero di Reynolds; 159326,9
Tipo di moto, turbolento;

rend. idro-meccanico;0,75;;
rend. elettrico;0,85;;
Ph; Energia potenziale; 9,95 Kw;
Pu; Potenza utile; 6,35 Kw;