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dimensione ruota su canale irriguo

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  • dimensione ruota su canale irriguo

    Ciao a tutti,

    avrei bisogno di un consiglio ...

    Argomento: ruota per di sotto su canale irriguo larghezza 2 metri , altezza acqua 0,7 metri, velocità acqua 2 metri / secondo, lunghezza canale 20 metri.

    Domande per gli esperti.

    - Se metto ruota per di sotto indicativamente con diametro 4,5 metri può andare ?
    - Larghezza 1,95 metri ?
    - Quanta energia posso tirare fuori dal canale considerando rendimento ruota = 1 ? (io userei la formula 0,25 x sezione corrente acqua x velocità^3= kw. Corretto ?
    - Rendimento totale turbina (compreso gear box, alternatore, ecc) 0,5 può andare ?
    - Nel installare la ruota il livello non resterà più uniforme per tutti i 20 metri a 0,7 metri di altezza immagino. Immagino prima della ruota si alzerà un po’ e dopo scenderà un po’.
    - È così ? avete idea di come faccio a calcolare di quanto si alza prima e di quanto si abbassa dopo ? (non vorrei che acqua uscisse dal canale! ). La parte d canale precedente alla ruota, dove acqua si alzerebbe, secondo voi sarebbe un rigurgito molto vicino alla ruota oppure il livello si alzerebbe per parecchi metri indietro nel canale ? avete un idea ?


    ringrazio da subito tutto il forum

  • #2
    Ciao.
    Per di sotto intendi undershot o stream wheel? Ossia, è presente un salto di fondo (che ovviamente, è molto più piccolo del diametro, altrimenti non potresti chiamarla per di sotto), oppure è una ruota che sfrutta semplicemente l'energia cinetica?
    Per il rendimento: se la ruota raggiunge con le pale il fondo circa del canale, risultando perciò confinata, l'energia che riesce ad estrarre dipende anche dall'"effetto diga"; ossia, la ruota crea un innalzamento a monte e sfrutta anche la forza idrostatica che si viene a creare (un po' come le RHPM).
    Le ruota ad acqua fluente hanno rendimenti molto bassi (rendimenti meccanici al di sotto di 0.4). Il rendimento si alza se riescono a sfruttare anche la forza idrostatica (se quindi risultano essere confinate), e se si costruiscono apposite strutture laterali (come nei floating mills sperimentati a Southampton, dove io ho sperimentato anche ruote Sagebien e Zuppinger) e al di sotto della ruota (con lo scopo di accelerare l'allontanamento lato valle della corrente e di creare anche una forza idrostatica).

    Consiglio: l'idraulica non è una materia banale e le ruote vanno appositamente progettate.

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    • #3
      ciao,
      cerco di risponderti.
      il canale ha il fondo piano.
      la ruota raggiungerà il fondo del canale e passerà molto vicina alle pareti che ricostruirò io molto precise.1
      in effetti temo proprio l'effetto diga che devo valutare come vedi nella mia email precedente ... devo capire se devo alzare le pareti o no !
      come lo calcolo ?
      che rendimento può avere una ruota del genere (rendimento ai morsetti tutto compreso ) ?

      so che idraulica non è banale per questo chiedo e mi informo anzi ce fare danni ! :-)

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      • #4
        Originariamente inviato da steton76 Visualizza il messaggio
        ciao,
        cerco di risponderti.
        il canale ha il fondo pino.
        la ruota raggiungerà il fondo del canale e passerà molto vicina alle pareti che ricostruirò io molto precise.1
        in effetti temo proprio l'effetto diga che devo valutare come vedi nella mia email precedente ... devo capire se devo alzare le pareti o no !
        come lo calcolo ?
        che rendimento può avere una ruota del genere (rendimento ai morsetti tutto compreso ) ?

        so che idraulica non è banale per questo chiedo e mi informo anzi ce fare danni ! :-)
        Ciao.
        Secondo me dovresti leggere alcuni articoli sulla rhpm di gerald muller, che è simile alla tua.
        Il livello a monte subirà oscillazioni periodiche. L' asse di rotazione è a contatto con l acqua come la rhpm o no?
        Se no, puoi ipotizzare che nei pressi della ruota l acqua abbia la stessa velocità della pala.
        Ciao

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        • #5
          ciao,
          la rota non ha asse a contatto con acqua.
          ma ho letto più volte che per avere un elevato rendimento la pala deve avere una velocità circa 0,5 volte quella dell'acqua ..
          mi manderesti il link o il titolo degli articoli che li cerco in rete ?
          grazie
          saluti

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          • #6
            Originariamente inviato da steton76 Visualizza il messaggio
            ciao,
            la rota non ha asse a contatto con acqua.
            ma ho letto più volte che per avere un elevato rendimento la pala deve avere una velocità circa 0,5 volte quella dell'acqua ..
            mi manderesti il link o il titolo degli articoli che li cerco in rete ?
            grazie
            saluti
            Ciao!
            Allora, il link è questo: http://hmf.enseeiht.fr/travaux/CD070...ers/Senior.pdf


            Spero ti possano essere utili. Tra l'altro io ho lavorato con Muller.
            Ciò che dici a riguardo della velocità serve a ottimizzare lo scambio di energia cinetica tra la corrente e la ruota.

            Ciao

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            • #7
              grazie.
              sembra molto interessante ....

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              • #8
                Hai ricevuto risposte pertinenti.
                Dalla descrizione che ne fai, sembra essere una ruota Per di Sotto in acqua fluente, e
                quindi utilizzante quasi esclusivamente la energia cinetica, espressa dalla nota formula:
                P=(A*r*l*v^3)/2
                dove:
                P potenza in W all'asse ruota
                A area sezione immersa in m2
                r (ro) densità fluido, pari per l'acqua a 1000 kg/m3
                l (lambda) efficienza che per le ruote idrauliche in acqua fluente si colloca fra 0.25 e 0.4
                v velocità corrente indisturbata (elevata al cubo) in m/sec.
                Essendo all'asse ruota, dovrà essere depurata dai rendimenti della trasmissione e del
                generatore/convertitore.
                Nel forum, trovi numerose discussioni sull'argomento, e fra le più corpose, quella del
                sottostante link.
                Ti segnalo anche questa macchina, realizzata in Italia dalla Bonciani, ex Enercat.
                Come ti hanno detto, per migliorare la scarsa potenza specifica, che si traduce in lunghi
                tempi di rientro dell'investimento e dubbi risultati economici, sarebbe preferibile "creare"
                un salto, anche modesto. A quel punto, sarebbe interessante esaminare una tipologia di
                ruota che utilizza sia la energia cinetica che gravitazionale, con rendimenti migliori.
                Poncelet (Dombrè) colloca la efficienza all'asse, fra 0,60 e 0,67.



                Ruota idroelettrica su galleggianti Grandi corsi d’acqua

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                • #9
                  ciao wilmorel,
                  grazie per intervento.
                  alcune domande:
                  1) una ruota in acqua fluente crea un rialzo davanti a se per il fatto che frena l'acqua ? come valutarlo ?
                  2) quale salto minimo posso provare a realizzare per la Poncelet secondo te? 0,2 metri sarebbe abbastanza ?
                  3) hai mica documentazione su come s progetta una Poncelet ?
                  4) io conoscevo la formula 0,25*A*l*V^3 che da la massima potenza estraibile da una corrente fluida. se guardo la tua non mi ritrovo. La tua si ricava dall'energia cinetica credo (1/2*m*V^2) nell'unità di tempo, ... si ricava ... e quindi la capisco bene, ma allora la prima formula con 0,25 cosa è ? equale uso per stimare energia all'asse della rota ?

                  grazie in anticipo

                  Commenta


                  • #10
                    Originariamente inviato da Ema40 Visualizza il messaggio
                    Ciao.
                    Secondo me dovresti leggere alcuni articoli sulla rhpm di gerald muller, che è simile alla tua.
                    Il livello a monte subirà oscillazioni periodiche. L' asse di rotazione è a contatto con l acqua come la rhpm o no?
                    Se no, puoi ipotizzare che nei pressi della ruota l acqua abbia la stessa velocità della pala.
                    Ciao
                    ciao EMA40,
                    avresti mica un testo che spiega come dimensionare le ruote RHPM ? vorrei capire meglio le criticità e i costi ....

                    saluti

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                    • #11
                      -Si. Corrisponde grosso modo alla altezza cinetica che induce la velocità di rotazione
                      della ruota per la sua sezione di passaggio. In altre parole, quale è la altezza che induce
                      una velocità di efflusso corrispondente alla portata? Velocità pari a circa doppio della
                      tangenziale? Per semplicità, nella formula di Torricelli, metti in incognita la h con la
                      velocità approssimativamente raddoppiata. Per essere precisi, bisogna studiare meglio la
                      faccenda ed in particolare i triangoli delle velocità.
                      -Una ruota per di sotto con pale immerse più di un metro mi sembra un azzardo.
                      -Devi essere tu a dirci di quale franco libero puoi disporre fra il pelo libero alla portata
                      indicata e la sommità dell'argine (o mostrarci una foto). A spanne ti potrei dire 0.7 m per
                      sfruttare la portata di 3 mc/s. Per utilizzare una Poncelet, bisogna capire meglio se può
                      essere ripensato il fondo del canale o pelo libero, per sostenere la nuova velocità di flusso
                      allo scarico senza provocare rigurgiti. In particolare le pendenze. Ti riconsiglio di guardarti i filmati che ancora
                      dovrebbero esserci sul sito della Bonciani o su you tube.
                      -Un poderoso ed antico volume:
                      Memoria sulle ruote idrauliche a pale curve, mosse di sotto.
                      Autori Poncelet, Dombrè.
                      Difficilmente lo troverai in libreria, e-bay e di certo non in italiano.
                      Forse nella sezione storica di qualche biblioteca, o meglio nella libreria online di Google.
                      -Se la consideri bene, la formula che esponi corrisponde a quella che ti ho mostrato sopra,
                      con alcuni arrotondamenti. Quella citata da me, considera la potenza estraibile all'asse.
                      Se ometti lambda, (rendimento ruota) è la formula della energia (potenza) posseduta da una
                      corrente d'acqua. Nella tua formula, sono sintetizzati con il coefficente 0.25, sia il dividendo 2 che il
                      rendimento ruota approssimato a 0,5.

                      PS
                      Una soluzione che considero criticamente. Salvo prova contraria.
                      http://www.ilgiornaledelpo.it/un-mulino-tutto-nuovo-sul-po-produce-energia-elettrica/


                      Ultima modifica di Wilmorel; 22-05-2016, 08:45.

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                      • #12
                        Will.Grazie per le risposteHo scaricato il vole che mi dicevi in pdf.A vederlo cosi scritto a macchina fa un po impressione.. affrontero' la lettura spero presto. Ti devo devo chiedere una cortesia. .. non ho capito l'ultimo punto.. mi dai una mano?Anche nella mia formula dove metto 0.25 ecc ecc è presente lambda come nella tua.Sono forse rendimenti di significato differente?Cra la.tla.tua formula e la mia ci balla un fattore 0.5 che è moltissimo!Potresti chiarirmi dove sbaglio? Indefinitiva la tua formula 0.5 x area x lambda x ro x V^3 con lambda 0.3 per ruota per di sotto in corrente fluente è corretta?Se uso laltra con lo stesso lambda ottengo la metà! Help

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