Esercitazione 1 Sistema acquedottistico di adduzione Corso di Costruzioni Idrauliche ing. Stefano Alvisi

Dato il sistema acquedottistico di adduzione schematizzato in figura si vuole dimensionare la condotta di adduzione in acciaio che possa convogliare la portata Q r in condizioni di regime dal serbatoio di monte al serbatoio di valle e che possa sopportare idraulicamente i fenomeni di moto vario indotti da una valvola a galleggiante posta in prossimità del serbatoio di valle. L’elevata capacità del serbatoio di monte consente di assumere che la quota del pelo libero dell’acqua in esso contenuta z m non vari significativamente nel tempo. Il serbatoio di valle ha forma cilindrica con area di base Av ed il pelo libero dell’acqua in esso contenuta z v risulta generalmente variabile nel tempo in relazione alla portata entrante ed uscente dal serbatoio stesso. La portata Q convogliata dalla condotta è regolata automaticamente in funzione della quota z v secondo la curva caratteristica della valvola a galleggiante.

Dati del problema Q r =0.4 m 3 s -1 portata di regime z m =62 m s.l.m.quota pelo libero di monte z vr =40 m s.l.m.quota pelo libero di valle a regime L=1500 mlunghezza condotta Av=100 m 2 area serbatoio di valle Parametri delle perdite distribuite  =2 mm Coefficienti di perdita di carico concentrate  1=0.5all’ imbocco della condotta  2=0.3al gomito in 2  3=0.3al gomito in 3  4funzione del grado di apertura della valvola  5=1allo sbocco della condotta

Dimensionamento della condotta: formulazione generale

Dimensionamento della condotta: assunzione di moto assolutamente turbolento

% ESERCITAZIONE 1 : sistema acquedottistico di adduzione clear all %Dati Qr=0.4; % [m^3 s^-1] zm=62; % [m] slm zvr=40; % [m] slm quota del serbatoio di valle a regime L=1500; % [m] lunghezza della condotta Av=100; % [m^2] area del serbatoio di valle xi=[ ]; % coefficienti di perdita di carico concentrata %xi1=>imbocco;xi2,xi3=>spigoli;xi4=>valvola;xi5=>sbocco epsilon=0.002; % [m] scabrezza tubazione esercizio mu=1.206e-6; % [m s^-2] viscosità cinematica g=9.81; % [m s^-2] Vmin=1; % [m s^-1] velocità minima in condotta Vmax=7; % [m s^-1] velocità massima in condotta

%Parte prima: %determinazione del diametro della condotta Dmin=sqrt((4*Qr)/(pi*Vmax)); % [m] diametro min. della condotta Dmax=sqrt((4*Qr)/(pi*Vmin)); % [m] diametro max. della condotta D=[Dmin:(Dmax-Dmin)/1000:Dmax];

%Calcolo la funzione phi per ogni valore di D for cont=1:length(D); % ciclo sui diametri %Calcolo iterativo del lambda per ciascun D %inizializzo il ciclo while con moto ass. turbolento lambda0=(2*log10(3.71*D(cont)/epsilon))^(-2); Re=… err=1; while err>=0.001 lambda1=.. err=abs(lambda1-lambda0); lambda0=lambda1; end lambdaD(cont)=lambda0; end phi=zm-zvr-((lambdaD./D)*…

Dd=interp1(phi,D,0) %interpolo la funzione phi per calcolare il diametro di progetto figure(1),plot(D,phi),grid on title('Funzione \Phi(Q)') xlabel('diametri [m]'),ylabel('\Phi(Q)') Dc=…; % Diametro commerciale scelto

%Calcolo ora le portate che otterrei con il Dc Lambda0=... Q0es=… Re=… err=1; while err>=0.001 vv. prima ma attenzione: Q0es=… Re=… end lambdac=… Q0es=…;