Calcoli di ingegneria di processo excel
Si noti che tutti i file sono tratti dal prezioso sito web (www.piping-tools.net) e, poiché l’obiettivo è quello di fornire file Free/Open Source per gli ingegneri delle tubazioni, abbiamo trasferito i file sul nostro server in modo da poter contribuire alla migliore diffusione possibile di queste risorse uniche, informative e utili.
Derivazione delle equazioni parametriche per una sfera sparata in aria ferma, con considerazione della forza di resistenza idrodinamica. Sistema di equazioni alle differenze finite. Applicazione per colpire un punto desiderato nel piano x-y. Applicazione a un paracadute.
Calcolo della temperatura, della pressione e della densità atmosferica in funzione dell’altezza sul livello del mare, secondo lo standard statunitense 1976 Atmosphere. Include anche un metodo approssimato che può essere applicato per un intervallo di altezze 0 km.s.l.m. < H < 6 km.s.l.m. con un errore inferiore allo 0,1%. Inoltre, viene presentata un’equazione per calcolare la pressione del vapore acqueo in funzione della temperatura. Riferimenti inclusi.
Per una determinata analisi granulometrica (dimensione delle maglie vs. percentuale trattenuta) viene realizzata una tabella di “Maglia vs. Dimensione delle particelle (apertura delle maglie)”. La curva tracciata consente di trovare la dimensione delle particelle corrispondente a una percentuale trattenuta del 50%: Questa è la dimensione media delle particelle o valore d50. Valutazione delle proprietà di un campione filtrato. Composizione gravimetrica di un flusso risultante dall’unione di due flussi.
Formula di calcolo dell’analisi delle sovratensioni
Quando il flusso viene interrotto improvvisamente, l’inerzia del flusso provoca un’impennata della pressione sulla valvola, con un’onda d’urto che si propaga attraverso la tubazione. Questo fenomeno è noto anche come colpo d’ariete e può causare danni considerevoli. Gli ingegneri devono conoscere l’aumento di pressione massimo per progettare correttamente la tubazione, la valvola e gli altri raccordi.
Queste equazioni non prevedono l’aumento di pressione derivante dalla separazione delle colonne (che può essere superiore alla pressione di Joukowsky). La separazione delle colonne si riferisce alla rottura di colonne di liquido in tubi pieni.
Calcolatrice dell’equazione di Joukowsky
Metodo semplice per il dimensionamento di un serbatoio d’aria per l’attenuazione di sovratensioni o colpi d’ariete in condotte liquide pompate su lunghe distanze. Le sovratensioni o i colpi d’ariete possono causare danni meccanici o la rottura delle tubazioni. Questo può portare a gravi conseguenze di rilascio del contenuto della condotta nell’ambiente circostante a causa della rottura, con conseguenti rischi per l’ambiente e la salute. I serbatoi d’aria rappresentano uno dei metodi più semplici per proteggere le condotte dagli effetti del colpo d’ariete. Il riferimento per il metodo di calcolo è fornito nella cartella di lavoro excel.
Calcolo dello scaricatore di colpi d’ariete
Il colpo d’ariete fa parte dell’argomento più ampio dell’analisi dei flussi transitori o delle sovratensioni. È il caso particolare in cui si verifica un’improvvisa variazione della velocità del flusso. Di solito si verifica quando una valvola si chiude rapidamente. Il colpo d’ariete può generare transitori di pressione molto elevati che potrebbero far scoppiare una tubazione e generare vibrazioni nella condotta. L’entità dell’aumento di pressione del colpo d’ariete può essere calcolata con l’equazione di Joukowsky, che è la seguente
Il modulo di massa (k) dell’acqua è di 2,19×109 Pa, ma ciò presuppone che l’acqua non contenga bolle d’aria. Spesso si possono vedere bolle di dimensioni microscopiche sospese nel fluido. Questo può fare una differenza significativa nel modulo di massa effettivo e quindi nella velocità sonica. Spesso con il colpo d’ariete possono verificarsi anche pressione e cavitazione sub atmosferica (come spiegato di seguito). Questo può liberare aria disciolta dall’acqua che forma bolle d’aria che riducono il modulo di massa effettivo e quindi la velocità dell’onda.
La Figura 1 mostra le condizioni iniziali del tubo. L’ingresso del tubo in posizione A è collegato a un serbatoio di testa che fornisce la pressione P1 per guidare il flusso nel tubo. L’altra estremità del tubo, in posizione B, è aperta all’atmosfera e la sua pressione è P0