svuotamento fluidodinamica

Messaggioda flusso » 15/06/2017, 11:24

Salve, vi propongo un problema di fluidodinamica che non riesco a risolvere, o per lo meno non riesco a capire, di seguito riporto la traccia:
Si consideri il sistema composto da due recipienti cilindrici, di diametro D1 = (2,0125)m e D2 = (1.61)m, collegati da un condotto in acciaio commerciale a sezione circolare con diametro d = (0,1505)m e lunghezza L. Il sistema contiene acqua che raggiunge, nella configurazione iniziale, i livelli H1 = (5,01)m e H2 = (0,505)m, mentre l’aria nel serbatoio 1(che si trova al di sopra del pelo libero del serbatoio 1) è a pressione relativa pr = (30,2)kPa. Si consideri il flusso nel condotto viscoso (ν = 1.15 · 10^−6)m2/s e in regime turbolento pienamente sviluppato; valutare: la lunghezza, L, del condotto che permette di avere un numero di Reynolds pari a 10^6 nella situazione iniziale; il tempo, Ts, necessario a ridurre del 20% il livello di liquido nel serbatoio 1, supponendo pr costante (Si trascurino le perdite all’imbocco e allo sbocco nei serbatoi; (il coefficiente i attrito della perdita fluidodinamica f è posto uguale a 0,01493).


Parto col dire, che ho risolto il primo punto ossia L=25,69, ma non riesco proprio a capacitarmi di come trovare la soluzione al secondo punto, ossia il calcolo temporale dello svuotamento.

Ho provato con questo tipo di risoluzione, ma non esce il risultato:
pongo bernoulli tra il pelo libero del primo recipiente e l'imbocco del secondo recipiente ottenendo la seguente formula:

(pr)/(densità acqua) + g*H1 = [(velocità imbocco secondo recipiente)^2]/2 + perdite fluidodinamiche

ricavo la velocita di imbocco del secondo recipiente, mantenendo però l altezza come incognita.

Pongo i volumi infinitesi uguali, cioè pongo il volume infinitesimo del recipiente 1 uguale al volume infinitesimo di acqua che passa per l imbocco del serbatoio 2.
In particolare: dV1=dV2 ===> [(pi greco)*(D1^2)*dH]/4 = [(pi greco)*(d^2)(velocità imbocco secondo recipiente in funzione di h)*dt]/4


Qualcuno mi aiuti è da due giorni che sto sbattendo la testa senza arrivare ad una conclusione
flusso
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Re: svuotamento fluidodinamica

Messaggioda Gianl » 16/06/2017, 19:17

Ciao, sono bloccato anch'io su questo esercizio, potresti dirmi come sei riuscito a risolvere la prima parte fino ad arrivare a trovare L? A me riesce L=24.92m che è vicino, ma non va bene e tutto sta nel coefficiente di attrito f che mi risulta lievemente alto. Penso di essere in grado di risolvere la parte successiva, solo che senza il dato L non posso proseguire.

EDIT: Vorrei informare che ho provato a risolvere la parte su cui eri bloccato, ignorando la prima parte ed utilizzando i risultati forniti, ed effettivamente sono riuscito a trovare il tempo di svuotamento. Inoltre, se ti connetti e leggi il mio messaggio, sappi che ora sto uscendo ma tornerò a controllare tue risposte domani e cercherò di essere più presente possibile.
Gianl
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Re: svuotamento fluidodinamica

Messaggioda flusso » 18/06/2017, 20:25

Penso che tu sia uno studente come me di ingegneria a Bari. Il coefficiente di attrito non è possibile calcolarlo alla perfezione perché non abbiamo i mezzi per farlo, ma piuttosto abbiamo a disposizione la possibilità di trovare un f coefficiente di attrito abbastanza simile(ma non uguale a quello che il docente predispone). Non ti preoccupare perché ti viene(almeno penso) chiesto di scrivere il tuo f e di conseguenza, il professore calcolerà il tuo risultato sulla base dell f che gli hai dato. Quindi sappi che se scrivi un f tale che sia corretta l equazione di bernoulli, allora ti verrà considerato corretto il tuo L. Mi daresti per favore maggiori delucidazioni per quanto riguarda la parte del tempo di scuotamento? grazie
flusso
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Re: svuotamento fluidodinamica

Messaggioda Gianl » 19/06/2017, 09:08

Ti passo direttamente la foto dell'esercizio svolto. Per lo stesso problema della f comunque, immagino che anche l'ultimo punto non riesca come dovrebbe.
https://drive.google.com/open?id=0B8KZD ... lpmMHZoUlU
Gianl
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