Calcolo delle perdite di carico legate al flusso di un fluido viscoso (gasolio) all'interno di una tubazione di geometria nota. Nella soluzione proposta la densità e la viscosità del fluido sono considerate funzioni della temperatura.
Calcolo della perdita di carico in una tubazione percorsa da gasolio.
1. 0
100
200
300
400
500
600
700
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
perditadicaricostimata[mbar]
portata [m3/h]
Perdita di carico Vs. Portata
T = -10°C T = 0°C T = 10°C T = 20°C T = 30°C T = 40°C
Sviluppo verticale della tubazione = 2.3 m
Sviluppo orizzontale della tubazione = 14 m
Diametro esterno tubo = 125 mm
Spessore parete = 5 mm
No. 1 valvola a serracinesca completamente aperta
No. 1 curva continua con R/D = 1 (sviluppo della curva 90°)
Tipo di fluido: gasolio
TOLLERANZA SULLA PERDITA DI CARICO STIMATA = ± 10%
2. Sviluppo tratto verticale [m] 2.3
Sviluppo tratto orizzontale [m] 14.0
Diametro esterno [mm] 125.0
Spessore tubo [mm] 5.0
Area della sezione normale di passaggio [mm
2
] 10386.9
Area della sezione normale di passaggio [m2
] 0.01039
Rugosità superficiale [µm] 30.0
numero di curve 1
Rb/D 1.00
coefficiente di perdita kb 0.40
numero di valvole 1
coefficiente di perdita per "gate valve" 0.15
Valore minimo [m
3
/h] 0.0
Valore massimo [m
3
/h] 200.0
Passo [m
3
/h] 10.0
Valore minimo [°C] -10.0
Valore massimo [°C] 40.0
Passo [°C] 10.0
Densità @ 15°C [kg/m
3
] 823.0
Viscosità cinematica @ 40°C [mm2
/s] 2.53500
Viscosità cinematica @ 40°C [m
2
/s] 2.535E-06
Viscosità cinematica @ 40°C [St] 0.02535
CARATTERISTICHE DEL FLUIDO
Portata
Temperatura
CARATTERISTICHETUBAZIONE
Caratteristiche geometriche
Curva a 90° (q = 90)
Valvola di intercettazione
3. Temperatura [°C] 40
Densità [kg/m3
] 811.871 [1]
Viscosità cinematica [mm2
/s] 2.6383 [2]
Viscosità cinematica [m2
/s] 2.638E-06
Viscosità cinematica [St] 0.02638
Errore percentuale su densità @ 15°C 0.6%
Errore percentuale su viscosità cinematica @ 40°C 4.1%
r = 836.991 - 0.628 T dove la temperatura T è espressa in gradi Celsius
ln(h) = A + B/T + C/T2
dove la temperatura T è espressa in gradi Kelvin
4. Re 253415
D [m] 0.115
k [m] 0.00003
k/D 0.00026087
0.0169954
Colebrook Equation 4.9097E-10
Utilizzando il risolutore di MS Excel si determina la soluzione della
seguente equazione di Colebrook
dove
Re: numero di Reynolds
dh: diametro idraulico del tubo [m]
k: rugosità della superficie del tubo [m]
: coefficiente di attrito