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Sistemi di tubazioni              

I sistemi di tubazioni che trasportano liquidi in un'installazione industriale o in un insediamento urbano, possono essere reti molto articolate e complesse. Per semplicità noi consideriamo che il fluido in questione sia acqua, anche se le procedure di soluzione dei problemi, possono essere applicate anche ad altre sostanze con viscosità paragonabile.

Una tubazione è equivalente ad un'altra, oppure è equivalente ad un sistema di tubazioni se per una assegnata perdita perdita di carico viene smaltita la stessa portata di fluido. Come è facile intuire è spesso opportuno sostituire un sistema complesso con una tubazione equivalente.

Come nel caso dei circuiti elettrici le tubazioni possono essere composte fra loro.

Tubazioni in serie:sono tubazioni in cui i tubi di differente diametro sono disposti in serie.

Tubazioni parallelo:sono tubazioni di due o più tubi che si diramano da un punto per poi ricongiungersi più a valle.

Tubazioni ramificate:sono tubazioni di due o più tubi che dopo essersi separati non tornano più a ricongiungersi.

Nel considerare sistemi di tubazioni è necessario tener conto della nozione di perdita di carico , dei principi dell'idrodinamica e della formula generale di Hazen-Williams

v=velocità [m/s] Rh=raggio idraulico [m]
S=pendenza della linea piezometrica (slope)   C=coefficiente legato alla rugosità
y=perdita di carico [mca] (metri di colonna d'acqua) L=lunghezza della tubazione [m]

 

per i tubi a sezione circolare

In tutte le considerazioni che facciamo, d rappresenta il diametro interno della tubazione.

Materiale C
Cemento 140
Ghisa nuova 130
Ghisa 10 anni 110
Ghisa 20 anni 95
Ghisa 30 anni 82
Ghisa 40 anni 75
Ferro 140
Calcestruzzo 120
Rame 140
Acciaio 120
Acciaio zincato nuovo 120
Acciaio zincato 10 anni 110
Acciaio zincato 20 anni 100
Acciaio zincato 30 anni 85
Acciaio zincato 40 anni 75
Polietilene 140
PVC 150

Nella pratica vengono usate delle varianti della formula di Hazen-Williams. Per il calcolo della portata:

    [m3/s] d

q

S

C

     

mentre per valutare le perdite di carico si ha:

                [mca]

d

q

L

C

y [mca]

     

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