Calcolo delle perdite di carico Il flusso nel tubo, al millibar.
Imposta diametro interno, lunghezza e portata: ottieni perdita di carico, velocità e regime di moto, con ogni passaggio del calcolo in vista.
Calcola
Liquidi · interno liscio · metrico o imperiale
Perdita di carico
0,361bar
su 20 m di tubo Ø 25 mm, 60 L/min di acqua a 20 °C.
= 36,1 kPa · 3,69 m di colonna d’acqua
K 0,3 per curva, raggio pari ad almeno 3 × il diametro interno. Lunghezza della curva: calcolatore del raggio di curvatura
Uscita più in alto dell’ingresso. Negativo se il tubo scende.
Velocità
Numero di Reynolds
Fattore di attrito
Dove va la pressione
Ipotesi: un liquido newtoniano alla temperatura indicata, un interno liscio (ε 0,0015 mm), K 0,3 per ogni curva a 90° e un’uscita libera. Una prima stima per il dimensionamento, non una garanzia di prestazioni. Tubi con interno liscio
Come si calcola
Darcy–Weisbach, con i tuoi numeri.
La perdita di carico è la pressione che un liquido perde nel suo percorso dentro un tubo: l’attrito contro la parete lungo tutta la lunghezza, una perdita in più a ogni curva e il dislivello che deve superare. Decide la pompa che ti serve e se la portata arriva dove deve.
Il diametro interno conta più di qualsiasi altra cosa. A parità di portata, un tubo di una misura più piccolo può perdere tre o quattro volte tanta pressione: per questo il dimensionamento della linea è la prima cosa da decidere, prima di ordinare il tubo.
Δp = f · LD · ρv²2 + ΣK · ρv²2 + ρgΔz
- f
- Fattore di attrito di Darcy
- L
- Lunghezza del tubo
- D
- Diametro interno
- ρ
- Densità del liquido
- v
- Velocità media, Q ÷ sezione interna
- K
- Coefficiente di perdita di una curva
- Δz
- Quota dell’uscita rispetto all’ingresso
- Re
- Numero di Reynolds, ρvD ÷ μ
Il tuo caso, riga per riga
Acqua · 20 °C (ρ 998,2 kg/m³, μ 1,002 mPa·s) in 20 m di tubo Ø 25 mm, 2 curve. Calcolo in unità SI.
- Portata Impostata da te 60 L/min
- Velocità v = Q ÷ (πD²/4) = 1 L/s ÷ 4,91 cm² 2,04 m/s
- Numero di Reynolds Re = ρvD/μ = 998 × 2,04 × 0,025 ÷ 0,001002 50.700
- Fattore di attrito Colebrook–White, ε/D = 0,00006 0,021
- Attrito f · L/D · ρv²/2 = 0,021 × 800 × 2.070 Pa 0,349 bar
- Curve n · K · ρv²/2 = 2 × 0,3 × 2.070 Pa 0,0124 bar
- Dislivello ρ · g · Δz = 998 × 9,81 × 0 m 0 bar
- Perdita di carico totale Attrito + curve + dislivello 0,361 bar
A · Lungo il diametro
B · Lungo il tubo
C · Sul diagramma di Moody
Domande
Cosa chiedono gli ingegneri prima di dimensionare una linea.
01 Come si calcola la perdita di carico in un tubo?
Con l’equazione di Darcy–Weisbach, Δp = f · (L/D) · ρv²/2. Il fattore di attrito f vale 64/Re quando il moto è laminare e si ricava dall’equazione di Colebrook–White quando è turbolento. Ogni curva aggiunge K · ρv²/2 e sollevare il liquido aggiunge ρgΔz.
02 Quanto incide il diametro interno sulla perdita di carico?
Più di qualsiasi altro dato. A parità di portata e in moto turbolento, la perdita di carico diminuisce quasi con la quinta potenza del diametro: un tubo da 19 mm perde circa 3,7 volte quanto uno da 25 mm.
03 Che velocità serve per la pulizia CIP?
Almeno 1,5 m/s nella linea, il valore su cui si basano le linee guida EHEDG sulla progettazione igienica, perché mantiene il flusso turbolento proprio a ridosso della parete. Il calcolatore ti segnala se le tue condizioni di esercizio lo raggiungono.
04 Laminare o turbolento: perché conta?
Sotto un numero di Reynolds di circa 2.300 il moto è laminare e la perdita di carico cresce in proporzione alla portata. Sopra circa 4.000 è turbolento e cresce quasi con il quadrato della portata. Nel mezzo il flusso passa dall’uno all’altro e le perdite sono difficili da prevedere.
05 Funziona anche per gas, vapore o fanghi?
No. È pensato per liquidi che si comportano come l’acqua: newtoniani e incomprimibili. Gas e vapore cambiano densità lungo il tubo, mentre fanghi e prodotti densi richiedono un modello a parte. Inviaci le condizioni di esercizio e un ingegnere dimensionerà la linea per te.