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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > Idroelettrico Idraulica

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Calcolo portata, velocità, potenza dell'acqua in un tubo che cade per gravità, Verifichiamo le formule con la pratica
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kekko.alchemi

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Inviato il: 11/1/2011,01:53

Quello lì è uno di quelli di Verrino... (termoidraulica vicino casa mia). Ma probabilmente sarà starato, spero.

PS: mac vai a vedere sul forum di roy, è impazzito e mi ha cancellato tutti i link di questo forum...

Notte a tutti!



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L'universo è dominato dagli estremi, l'infinitamente grande e l'infinitamente piccolo.
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NonSoloBolleDiAcqua

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Inviato il: 11/1/2011,03:21

Notte insonne...Elettra è elettrica...hehhe
Ho letto sull'altro forum...sconcertato...ho scritto 2 righe.
Cmq tanto per chiarire...io non ho fatto tutto quello che dici che ho fatto...vi ho solo ascoltato!!
Non attribuitemi meriti che non ho!!!
Rivado a dormire.
Cià



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Chi sa raccontare bene le bugie ha la verità in pugno (by PinoTux).
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NonSoloBolleDiAcqua

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Inviato il: 11/1/2011,11:26

Eccoci...il nuovo foglio..ora dovrebbe essere tutto ok!
ForumEA/us/img171/6618/calcolopotenzaacquaintu.jpg
Attendiamo le conferme pratiche dell'oste....faccine/drunk.gif
Bolle




Download foglio excel : http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/H/PotenzaAcquaEPortataInTuboFinale.rar



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qqcreafis

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Inviato il: 11/1/2011,12:21

riprovo a calcolare tutto

l'unica cosa ferma è il dislivello il diametro del tubo


la teoria di Bernoulli è per fluido senza attrito da cui deriva v=radicequadrata(2*accgrav*altezza ) sarebbe valida per un forellino sul fondo che fa uscire poca acqua, qua si intende il tubo a manetta ci sono perdite per resistenza

comunque Bernoulli darebbe v=13,4m/s

e portata (è il flusso del vettore velocità)

Q=sezione *velocità=2,4 litri al secondo

la teoria di poiseouille (http://it.wikipedia.org/wiki/Legge_di_Poiseuille) ci può aiutare ma siamo in regime turbolento
ci vuole un'altra teoria comunque calcoliamo la resistenza del tubo come se il flusso fosse laminare


R=8/3,14*9,25*10^-3/(1,5/2*10^-2)^4=7500000pascal/m^3

ammettendo una pressine media 0,5atm=50000pascal (la sto proprio sparando!)
Q=delta P/R=6l/s faccine/mad.gif faccine/mad.gif faccine/mad.gif faccine/mad.gif

teoria completamente insufficiente.

ora cerco di digerire questo www.ramsete.com/dispense01/porta130320/Porta130320.htm

comunque è sconfortante notare che appena si esce dalle condizioni più semplici le teorie (semplici) cedono subito





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ODE AD UNO STUDENTE MERITEVOLE (Sermone)
Allora Xyz è stato bravo! noi dobbiamo riconoscere che è stato molto bravo, bisogna dirlo !
In un mondo dove tutto SEMBRA uguale a tutto.
In un mondo dove chi abbruttisce la dignità dell’intelligenza umana si arroga meriti.
In un mondo in cui si dice che i giovani non hanno speranza perché “tanto non troveranno lavoro” perché tanto non “non avranno la pensione”.
Xyz è stato bravo! ha capito tutto, ha fatto un compito perfetto.
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kekko.alchemi

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Inviato il: 11/1/2011,13:39

Grande Bolle, ora il conto della portata ritorna perfettamente!! Però provando a calcolare i watt mi vengono solamente 2 miseri Watt... Quindi teoricamente senza perdite dovremo avere 401 W, ma poi in pratica con tutte le perdite del tubo abbiamo solamente 2 W... E' corretto?? Perchè se è così allora in nano idroelettrico, quando bulover tira fuori 160W da quel tubo, ha un rendimento molto alto in realtà la sua turbina...

Una cosa, nel foglio di calcolo non puoi aggiungere il calcolo della potenza anche sulla destra? Cioè dopo che si è calcolata la vera portata, così da poter vedere quanti sono i watt a disposizione dopo le perdite.



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mac-giver

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Inviato il: 11/1/2011,13:59

CITAZIONE (qqcreafis @ 11/1/2011, 12:21)
riprovo a calcolare tutto

ammettendo una pressine media 0,5atm=50000pascal (la sto proprio sparando!)

susa qq ma la pressione media perchè 0,5 atm?

non dovresti misurare la pressione a tubo aperto? ossia mentre l'acqua esce?

a malapena sarebbe 0,01 atm a tubo aperto

 

kekko.alchemi

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Inviato il: 11/1/2011,15:06

Allora adesso che abbiamo un po' più di formule, proviamo ad ipotizzare un calcolo di una sezione di un tubo per alimentare una turbina.

Ipotizzando di avere un piccolo fiume:
- La portata è di 100 l/s
- Il salto che compie l'acqua è di 15 metri (dislivello piezometrico)
- La conotta che arriva alla turbina è lunga 40 metri
- La condotta è di acciaio

Quale sarà il diametro della condotta ottimale per portare tutta quell'acqua nella turbina?
Dai conti che ho fatto, per portare 100 l/s in una condotta lunga 40 metri, con un salto piezometrico di 15 metri, mi viene una condotta con un diametro di 13,5 cm.
Per comodità e per avere un margine di circa il 30%, per la nostra ipotetica turbina verrà installata una condotta di 15 cm di diametro.

Infine dimensionando quindi per bene la condotta, avremo una potenza teorica all'ingresso della turbina di circa 16 KW.

E' corretto?? Vi torna?



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NonSoloBolleDiAcqua

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Inviato il: 11/1/2011,15:20

CITAZIONE (qqcreafis @ 11/1/2011, 12:21)
comunque è sconfortante notare che appena si esce dalle condizioni più semplici le teorie (semplici) cedono subito

Macchè...è proprio questo il bello...non provi più soddisfazione a correggerti che a darti ragione?
La quotidianità...le solite cose che vanno come devono andare...che palle!!!
Hehehe..
PS:Sull'elettromagnetismo...ti sto aspettando al varco...piano piano...non si va di fretta!! faccine/laugh.gif




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Inviato il: 11/1/2011,15:24

Eh si il bello è proprio questo infatti!! Fino ad oggi non ho mai trovato una formula che prendi la applichi e rispecchia la realtà! faccine/smile.gif vanno sempre adattate e completate con altre...



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Inviato il: 11/1/2011,15:25

CITAZIONE (kekko.alchemi @ 11/1/2011, 13:39)
Una cosa, nel foglio di calcolo non puoi aggiungere il calcolo della potenza anche sulla destra? Cioè dopo che si è calcolata la vera portata, così da poter vedere quanti sono i watt a disposizione dopo le perdite.

Certo.. faccine/construction.gif
Ma a questo punto...io ho dei dubbi esistenziali...cioè la colonna di sinistra nel caso di caduta libera...rimane valida oppure va buttata? faccine/cry.gif faccine/crash.gif faccine/cry.gif faccine/crash.gif
Che impiccio...servono misure pratiche e verifiche teoriche incrociate...ma possibile che nessuno le abbia fatte? faccine/crash.gif faccine/crash.gif Non è credibile che siamo i pionieri delle condotte...sono millenni che esistono faccine/bye2.gif




Modificato da NonSoloBolleDiAcqua - 11/1/2011, 15:29


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Inviato il: 11/1/2011,15:27

CITAZIONE (qqcreafis @ 7/1/2011, 22:15)
hai una potenza di


0,5kg/s*9,8m/s^2*1,5m=7,35j/s=7,35W

Come si fa per calcolare la potenza in base alla protata?? Nell'altra discussione ho trovato questa formula di qqcreafis, ma non mi torna...
Se sostituisco i dati infatti viene:
100Kg/s * 9,8m/s^2 * 15m= 144 KW

mentre invece dovrebbero venire 16 KW... dove sbaglio??



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Inviato il: 11/1/2011,15:29

questo è più chiaro

http://www.taed.unifi.it/fisica_tecnica/Sc...di%20carico.pdf

ora posso fare dei calcoli plausibili



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Inviato il: 11/1/2011,15:42

Eh si va buttata... faccine/tongue.gif ovvero vale per l'acqua di una cascata che cade in aria, ma anche lì ho i miei dubbi...

Non rispecchia la realtà perchè nella colonna di sinistra quando imposti il diametro del tubo, la formula "pensa" che la velocità sia quella della caduta libera, mentre invece la velocità è data dalle perdite che si hanno con il tubo. Bisognerebbe fondere insieme le due formule, e fare un foglio di caloclo dove i dati da inserire siano:

H= dislivello piezometrico
L= lunghezza del tubo
p= Portata del fiume
s= coefficente in base al materiale del tubo

risultati:

D= diametro della condotta ottimale per portare quei l/s
P= Potenza dell'acqua all'uscita del tubo (che dimensionando per bene il tubo è la stessa di quella in caduta libera)
V= m/s dell'acqua all'uscita della condotta

Cmq si, come al solito siamo i pionieri... faccine/smile.gif vabbè scherzo non lo so, però so che una volta non si badava tanto a queste cose, avevano delle tabelle da rispettare, fatte seguendo l'esperienza di altri prima di loro. Poi se la centrale rendeva il 10% non era un problema tanto era cmq energia gratis, fra l'altro basndosi sempre su esperienze precedenti c'è il rischio che cmq alla fine veniva un bel lavoro perchè ottimizzavano sempre di più le cose.

Oggi dovrebbe esistere un "modello matematico" da seguire... oppure fanno ancora le centrali basandosi sulle tabelle?? mahh faccine/sad.gif

CITAZIONE (kekko.alchemi @ 11/1/2011, 15:06)
Allora adesso che abbiamo un po' più di formule, proviamo ad ipotizzare un calcolo di una sezione di un tubo per alimentare una turbina.

Ipotizzando di avere un piccolo fiume:
- La portata è di 100 l/s
- Il salto che compie l'acqua è di 15 metri (dislivello piezometrico)
- La conotta che arriva alla turbina è lunga 40 metri
- La condotta è di acciaio

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Infine dimensionando quindi per bene la condotta, avremo una potenza teorica all'ingresso della turbina di circa 16 KW.

E' corretto?? Vi torna?

X qqcreafis: Perfetto bel documento... Puoi provare a risolvere il problema qui sopra con le formule che hai trovato, così confrontiamo i risultati.



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Inviato il: 11/1/2011,15:50

X kekko,
si fa velocemente ... ma occorre cambiare il foglio...lo faccio stasera...tempo permettendo.Le operazioni sono comunque queste: si calcola la portata mediante la formula a destra, si mette nella formula a sinistra in basso, si ricava la velocità...e a quel punto si ricava la potenza ( non considerando l'altezza ..mezza bellezza)...è più complicato a dirsi che a farsi...e a quel punto abbiamo chiuso il cerchio.
faccine/ph34r.gif
Ora devo andare...a stasera!
Ciao
Bolle



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kekko.alchemi

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Inviato il: 11/1/2011,16:02

Ok perfetto quindi! L'altezza non la consideri perchè già presente nella formula di destra no?

Cmq non abbiamo ancora chiuso il cerchio, perchè l'acqua che arriva dal fiume non è come quella che faccio scendere da un serbatoio, ma possiede già una certa velocità, ad esempio in quella cascata che ti dicevo che ho visto, l'acqua quando fa il salto ha già un bel getto di almeno 5 - 6 metri, quindi significa che se la incalano dal punto del salto, mi ritrovo nel tubo l'acqua già con una certa velocità. Questa velocità di ingresso va tenuta in conto... ma una cosa alla volta!



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