impianti termotecnici - volume 3 - Dipartimento di Ingegneria ...

IMPIANTI TERMOTECNICI – VOL.UME 3°
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Figura 32: Collegamento di pompe in serie
1.7 DIMENSIONAMENTO DEI CIRCUITI APERTI
In questo caso il fluido è spostato da punto ad un altro del circuito, come rappresentato in
Figura 34: esso si porta dalla sezione 1 alla sezione 2 che può anche essere a quota diversa. Per il
dimensionamento del condotto occorre utilizzare la [14] con la quale è possibile risolvere rispetto ad
una incognita. Naturalmente per questo condotto vale l‟equazione di continuità [42]. I parametri in
gioco sono:
La portata di massa del fluido, m , [kg/s];
La sezione di passaggio, S [m²], ovvero anche il diametro, d [m], essendo S=0.25d 2 ;
La caduta di pressione, p 1 -p 2 , [Pa];
La velocità, w, del fluido [m/s].
Si suppongono note le quote, z 1 e z 2 , delle due sezioni 1 e 2. In base alla [14] occorre conoscere
le perdite per attrito (distribuito più localizzato) che a loro volta dipendono dal diametro (vedi [23] e
[38]), ancora incognito, del condotto.
Avendo due equazioni (la [14] e la [42]) si possono risolvere solo due incognite e pertanto le
altre grandezze presente nelle due relazioni debbono essere note a priori o anche imposte mediante
opportuni criteri progettuali. Di solito, se è nota la portata di massa, si fissa la velocità massima che il
fluido può avere nel condotto. Ciò per diverse ragioni fra le quali si ricorda la necessità di ridurre il
lavoro di pompaggio (che dipende dal quadrato della velocità del fluido) e il rumore prodotto dal
passaggio.
I valori massimi consigliati sono di 1 m/s nel caso di condotti inseriti in ambienti sensibili nei
quali non si desidera immettere rumorosità generata dal fluido, di 2÷4 m/s nel caso di condotte
principali lontane da luoghi sensibili. Naturalmente fissare la velocità massima non significa avere
esattamente questa velocità per il fluido: del resto l‟equazione di continuità risolve completamente il
problema del dimensionamento poiché si ha:
d
4m
w
max
In realtà così facendo dalla [14] si può trovare p 2 se si conosce p 1 .
Se invece la caduta di pressione p è imposta allora la [14] consente di calcolare, unitamente
all‟equazione d continuità, il diametro e la velocità congruenti con i dati imposti.
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