Ministero dell’Istruzione
Università di Camerino
CORSO P. A. S. C320
Laboratorio di macchine a fluido
Marzo 2014 - IIS Mattei Recanati
L3
Prof. Nazareno Agostini
Relazione con ricerca
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Relazione esperienza di laboratorio
Ricerche su temi specifici
Correzione con valutazione pre impostata
Verifiche integrative
LE MACCHINE A FLUIDO
AL LORO INTERNO AVVIENE UNA TRASFORMAZIONE DI ENERGIA
ATTRAVERSO UN FLUIDO
MACCHINE IDRAULICHE:
 MOTRICI SE GENERANO ENERGIA MECCANICA
 OPERATRICI SE SPENDONO ENERGIA GENERATA DA ALTRI
 MACCHINE DINAMICHE SE HANNO ORGANI ROTANTI
 MACCHINE VOLUMETRICHE SE HANNO ORGANI MOBLI
ALTERNATIVI
MACCHINE IDRAULICHE
LE MACCHINE IDRAULICHE TRASFORMANO
L’ENERGIA CINETICA DI UN LIQUIDO IN
ENERGIA MECCANICA RACCOLTA TRAMITE UN
ALBERO.
O VICEVERSA
TRASFORMANO L’ENERGIA MECCANICA
FORNITA DALL’ALBERO IN ENERGIA CINETICA.
MACCHINE MOTRICI
Macchine idrauliche motrici (turbine).
MACCHINE OPERATRICI
Macchine idrauliche operatrici (pompe)
MACCHINE TERMICHE
LE MACCHINE TERMICHE UTILIZZANO FLUIDI AERIFORMI
(ARIA, GAS, VAPORI), SOTTOPOSTI A VARIAZIONI DI
PRESSIONE E/O TEMPERATURA E/O VOLUME.
POSSONO ESSERE: MOTRICI, OPERATRICI, DINAMICHE,
VOLUMETRICHE.
MACCHINE PNEUMOFORE E FRIGORIFERE.
ENDOTERMICHE O A COMBUSTIONE INTERNA.
VOLUMETRICHE O ROTANTI (TURBINE A GAS CON UNICO
UNICO FLUIDO OPERATIVO) E ESOTERMICHE A
COMBUSTIONE ESTERNA (DUE FLUIDI OPERATIVI CON
TRASFERIMENTO DI CALORE DAL SISTEMA ALL’AMBIENTE).
MISURATORI DI PORTATA
Q = V · S [mc/h]
Q = portata volumetrica
V = velocità del fluido
S = sezione effettiva di
passaggio del fluido
MISURATORE A GALLEGGIANTE
BASATO SULL’OSSERVAZIONE
DI UN CORPO IMMERSO NEL
LIQUIDO IN MOVIMENTO
Flussimetro
1 cilindro
2 galleggiante
Il fluido entra dal basso ed esercita sul
galleggiante una pressione che dipende
dalla velocità del fluido nella corona circolare
tra tubo e galleggiante stesso.
Funziona solo se posto in posizione verticale
con flusso ascendente e pulito.
Misuratori magnetici
Il tubo attraversato dal fluido (se conduttore), viene
sottoposto ad un campo magnetico trasversale. Due
elettrodi isolati posti a contatto del fluido, misurano la
differenza di potenziale
proporzionale alla velocità del
fluido. Nota la sezione, si
calcola la portata. Il sistema è
tanto più preciso quanto
maggiore è la densità del fluido.
Non è utilizzabile sui gas.
CONTATORI VOLUMETRICI
Detti anche totalizzatori di portata di liquidi, sono usati per
misurare il consumo idrico domestico o per le pompe di
benzina. E’ un misuratore di quantità. Quelli a turbina sono
i più comuni.
La velocità di rotazione è
proporzionale alla portata.
Un cinematismo provvede a far
ruotare un indicatore su un
quadrante, mostrando così la
quantità di liquido passata nella
sezione del tubo.
MISURATORI AD ULTRASUONI
E AD EFFETTO DOPPLER
ULTRASUONI A RIFLESSIONE. Un'onda sonora emessa dalla
parete verso il centro di un tubo viene riflessa (in parte) dalla
parete opposta. Il fluido in movimento sposta l'onda sonora, che
impiegherà un tempo diverso a seconda della velocità del fluido.
EFFETTO DOPPLER. Sfruttando la variazione di lunghezza d'onda
di un suono emesso verso
un corpo in movimento,
si può conoscere la
velocità di spostamento
del corpo.
Anemometro a filo caldo
Usato nelle condotte di ventilazione.
Si tratta di una termo resistenza regolata ad una
temperatura superiore a quella del fluido da misurare.
Il fluido raffredderà la resistenza in maniera
proporzionale alla sua velocità, permettendo di risalire
alla stessa.
Vantaggi: ridotte dimensioni della sonda, non
modificazione dei filetti fluidi.
Misuratori a effetto Coriolis
Forza di Coriolis: in un sistema di riferimento
uniformemente rotante, un corpo in movimento
appare all’osservatore come
soggetto ad una forza radiale
rispetto al movimento del sistema.
Si fa passare un fluido in un tubo
circolare. Il tubo si sposta in modo
proporzionale alla portata, che
può quindi essere misurata.
VENTURIMETRO
Calcola la velocità del fluido partendo dalla relazione
esistente con la pressione. Si compone di due rami: il primo
convergente e l'altro divergente. Questo strumento,
attraverso una diminuzione della sezione della condotta,
provoca l'accelerazione del fluido. A causa della
proporzionalità inversa che lega la velocità alla sezione
della condotta, a portata costante, una diminuzione della
sezione provoca un aumento della velocità. Il venturimetro
si compone anche di un manometro differenziale, che
misura la differenza di pressione prima del tratto
convergente e subito dopo, cioè nella sezione contratta
della condotta.
VENTURIMETRO
d = 32,77 mm
D = 51,20 mm
VENTURIMETRO
.
Q = portata
conoscendo le sezioni e le pressioni nei punti del tubo
e la densità del fluido è possibile ricavare la portata
DIAFRAMMA E BOCCAGLIO
STRAMAZZO
STRAMAZZO THOMPSON
Q = 1,37 √h⁵