Funzionamento pompa centrifuga

[Gabrio]

Chiedi all'esperto sopra
Ciao, visto che pressione alta e pressione bassa non hanno alcun senso per te, mentre per me hanno più' senso dei serbatoi.
Evidentemente non ci capiamo e non vogliamo capirci

[professorkappa]

Chiedi all'esperto sopra
Ciao, visto che pressione alta e pressione bassa non hanno alcun senso per te, mentre per me hanno più' senso dei serbatoi.
Evidentemente non ci capiamo e non vogliamo capirci

Mi pare che sei tu che non vuoi capire. Il disegno e' fatto malissimo.
La pressione in alto, indipendentemente dal fatto che il serbatoio sia atmosferico o no, e' piu' bassa della pressione alla mandata della pompa. Quindi che senso ha scrivere "regione di bassa pressione" in una zona in cui la pressione e' piu' alta di quella contrassegnata da "alta pressione".
Poi, se devi scrivere per aumentare il numero dei post, sei liberissimo di farlo, ma le puntualizzazioni fatte da shackle sono corrette e non fuorvianti. Fuorviante e' quel disegno.

[anonymous_f3d38a]

Diciamo sinteticamente che la pompa ha “bassa pressione” sulla bocca di aspirazione , cioè alla flangia di ingresso della pompa, e “alta pressione” sulla bocca di mandata, cioè alla flangia di uscita dalla pompa. Naturalmente, nel tubo di aspirazione , in questo tipo di montaggio "sopra battente" , la pressione diminuisce dal serbatoio inferiore alla flangia di aspirazione, perchè la pompa aspira il liquido; però il tubo di aspirazione deve essere sempre pieno, e la pressione non può diminuire troppo altrimenti la pompa va in cavitazione: c'è una altezza massima di aspirazione che non si può superare! Esistono anche pompe autoadescanti, in cui non occorre che il tubo di aspirazione sia sempre pieno. Ma sono tutte questioni molto tecniche.
LA pressione diminuisce anche dalla flangia di mandata fino allo sbocco in alto, ed è abbastanza ovvio il motivo.

Shackle innanzitutto ti ringrazio sia per la risposta, sia per aver fatto chiarezza sul problema della foto (grazie and mgrau ed a professorkappa).
La tua spiegazione mi ha fatto capire che non riesco a capire il funzionamento della pompa a causa di alcune lacune (gravi) sulla Fisica di base.
Nonostante il funzionamento generale mi sia un po' più chiaro, quello che non capisco è proprio il funzionamento della "prima" parte della pompa, ovvero la parte di tuo commento che ho citato.

Cerco di spiegarmi meglio:
ho il serbatoio in basso in cui è contenuto del liquido, e che è collegato grazie ad un tubo alla flangia di ingresso della pompa.
La pompa contiene anch'essa del liquido.
I miei due dubbi dunque sono:
1) Perché il movimento della girante determina una depressione nel tubo di aspirazione?
2) Perché l'acqua, grazie a questa diminuzione di pressione creata dalla girante, risale lungo il tubo ed entra nella pompa?

[Gabrio]

Perché sono due cose diverse.
Una, sono le pressioni dei serbatoi e il disegno va bene
L'altra che dici tu sono le pressioni misurate con il manometro intorno alla pompa, che evidentemente non interessano a chi ha fatto il disegno (tranne quella al centro che di fatto è una depressione)
Scusa se non ti rispondo @anonymous_f3d38a (pensa alla forza centrifuga,)
E cosi' le pale moderano la velocità

[Shackle]

@anonymous_f3d38a

1) Perché il movimento della girante determina una depressione nel tubo di aspirazione?
2) Perché l'acqua, grazie a questa diminuzione di pressione creata dalla girante, risale lungo il tubo ed entra nella pompa?

Perchè la girante è studiata in modo da "succhiare" il liquido dal tubo di aspirazione. Il liquido è aspirato al centro della pompa e proiettato alla periferia dalle palette della girante. Uscito dalla girante, trova un altro percorso che si chiama "diffusore" . È un processo meccanico quello nella pompa, hai mai visto una coclea? Il principio è analogo . Ma non vorrei essere troppo tecnico.
Per capirci con un paragone, è come quando tu "succhi" una coca-cola con una cannuccia ; la depressione che tu crei aspirando fa sí che l'aria, che preme sulla superficie libera della coca cola nel barattolo, spinga la coca nella cannuccia; cosi succede nell'impianto, l'aria preme sul pelo libero del serbatoio in basso con la sua pressione assoluta; attraverso il tubo di aspirazione l'acqua arriva alla imboccatura della pompa, entra dentro, e poi viene lavorata dalla pompa, che le fornisce energia cinetica, la quale si trasforma in energia di pressione all'uscita della pompa stessa, che la spinge nel tubo di mandata. Come ha detto profkappa, anche se il serbatoio in alto fosse chiuso e ci fosse una pressione ben superiore alla pressione atmosferica, la pressione alla flangia di uscita della pompa deve essere maggiore , per due motivi essenzialmente : il liquido deve anche superare il dislivello tra pompa e serbatoio superiore , e il tubo è scabro ed esercita una resistenza di attrito sul fluido. Ci sono adeguate trattazioni analitiche per tutto ciò .
Ti ho detto una cosa molto importante : il tubo di aspirazione , dal serbatoio in basso alla pompa, deve essere sempre pieno di liquido (stiamo parlando di pompe centrifughe) , e a tale scopo si mette all'estremità del tubo una valvola di non ritorno, che intrappola l'acqua dentro quando la pompa si ferma. PErche? Perchè la pompa non è fatta per succhiare l'aria, come quando tu succhi la coca cola. Se il tubo di aspirazione per qualche motivo si svuota, bisogna innescare la pompa riempiendo il tubo di acqua . Ma esistono anche delle "pompe autoadescanti" , che fanno tutto da solo, non è il caso di entrare in dettagli tecnici.

Un'altra cosa importante è che la pompa può trovarsi ad una altezza superiore a quella del pelo libero , ma non arbitrariamente superiore !! Se fosse acqua, potrebbe teoricamente essere a + $10.33m$ , ma in realtà la massima altezza di aspirazione è molto minore, perchè subentrano altri fenomeni, tra cui principalmente la cavitazione. Per l'acqua , diciamo che si arriva intorno ai 5 o 6 metri di massima altezza di aspirazione. Ma si tratta di questioni molto tecniche, non vorrei sconfinare.

Guarda questa figura, presa dal Citrini-Noseda "Idraulica" :

Testo nascosto, fai click qui per vederlo

la linea tratto e punto che parte dal pelo libero del serbatoio in basso rappresenta la linea "piezometrica" dell'impianto. Essa cala sotto l'orizzontale prima della pompa, perchè ci sono le perdite di carico nel tubo di aspirazione. Dopo la pompa, la linea "salta" in alto , e poi si abbassa di nuovo fino al pelo libero del serbatoi odi mandata. Il salto è dovuto alla pompa , che fornisce energia meccanica al liquido , necessaria e sufficiente per vincere la "prevalenza geodetica" $Y_0$ , uguale al dislivello dei due peli liberi, più le perdite di carico , rappresentate dal termine $LJ$ , dove J è la perdita di carico, cioè di energia, per unità di lunghezza. Qui l'energia unitaria è rappresentata come altezza in metri, moltiplicando $DeltaH$ per $g$ ottieni l'energia unitaria in unità ....quali unità ? La potenza della pompa si ottiene come ti ho già detto, non so se hai guardato l'esercizio che ho postato. Spero che ora sia più chiaro.
Devo avere degli altri appunti, li cerco e li pubblico.

[anonymous_f3d38a]

Ti ho detto una cosa molto importante : il tubo di aspirazione , dal serbatoio in basso alla pompa, deve essere sempre pieno di liquido (stiamo parlando di pompe centrifughe) , e a tale scopo si mette all'estremità del tubo una valvola di non ritorno, che intrappola l'acqua dentro quando la pompa si ferma. PErche? Perchè la pompa non è fatta per succhiare l'aria, come quando tu succhi la coca cola.

Shackle mi dispiace se mi sto comportando da bambino che ad ogni riposta, risponde con degli altri "perché", ma purtroppo via via che la tua spiegazione si fa più dettagliata mi accorgo dei concetti che non mi sono chiari per mie lacune (ad ogni modo, di quello che non ti sto per chiedere, come ad esempio dalla flangia di uscita in poi, mi hai fatto comprendere tutto).

Dubbi:
1) Ottimo esempio quella della cannuccia e della lattina di coca-cola.
Come mai, se succhio aria dalla cannuccia, si crea una depressione nella cannuccia?
2) il tubo non deve mai rimanere privo di liquido, e, una volta che si è creata la depressione iniziale, l'acqua scorrerà spontaneamente dal basso verso l'alto. Perché scorrerà spontaneamente?

3)

Perchè la pompa non è fatta per succhiare l'aria, come quando tu succhi la coca cola. Se il tubo di aspirazione per qualche motivo si svuota, bisogna innescare la pompa riempiendo il tubo di acqua . Ma esistono anche delle "pompe autoadescanti" , che fanno tutto da solo, non è il caso di entrare in dettagli tecnici.

Supponiamo che il nel tubo che collega serbatoio inferiore con pompa non ci sia liquido inizialmente, e che tale pompa debba risucchiare il liquido.
La depressione creata nell'istante iniziale dalla pompa, come viene creata? Semplicemente mettendo in moto la girante che, facendo girare le sue pale, creerà una corrente d'aria?

[Shackle]

1) Ottimo esempio quella della cannuccia e della lattina di coca-cola.
Come mai, se succhio aria dalla cannuccia, si crea una depressione nella cannuccia?

A che livello di studi sei ? L'aria preme, quando c'è, anche quella nella cannuccia prima di succhiare; Se togli l'aria dalla cannuccia succhiando, la pressione atmosferica preme sulla superficie della coca cola e la spinge su nella cannuccia, no ? E tu continui a succhiare...e ti gonfi la pancia di coca cola ...

2) il tubo non deve mai rimanere privo di liquido, e, una volta che si è creata la depressione iniziale, l'acqua scorrerà spontaneamente dal basso verso l'alto. Perché scorrerà spontaneamente?

Il tubo non deve rimanere privo di liquido, perchè la girante della pompa non è, come la tua bocca, in grado di succhiare l'aria dal tubo stesso! LA palette della girante prendono letteralmente l'acqua "al centro" e la proiettano in periferia , imprimendo velocità ,quindi comunicando energia al liquido. Chi ha detto che l'acqua scorre spontaneamente dal basso in alto ? C'è una azione continua della girante, come se prendesse l'acqua " a cucchiaiate" e la proiettasse in periferia! E cosí facendo, fa posto ad altra acqua in arrivo : è un processo continuo!

Supponiamo che il nel tubo che collega serbatoio inferiore con pompa non ci sia liquido inizialmente, e che tale pompa debba risucchiare il liquido.
La depressione creata nell'istante iniziale dalla pompa, come viene creata? Semplicemente mettendo in moto la girante che, facendo girare le sue pale, creerà una corrente d'aria?

No. Mi rendo conto che non è facile capire, ma neanche per me é facile spiegare! Ti ripeto: se non c'è liquido inizialmente nel tubo di aspirazione , bisogna riempirlo : questo significa "innescare la pompa" . Questo innesco serve a far sí che la girante non giri a vuoto. La girante deve prendere le "cucchiaiate" di acqua e mandarle via, non riesce a creare una depressione mandando via l'aria. Hanno inventato dei tipi di pompe che si chiamano "auto adescanti" , ma non mi metto a spiegare come son fatte ( prova a cercare su Internet) , proprio per ovviare a questi casini !

Vuoi un esempio di moto "apparentemente spontaneo" dell'acqua in un tubo, cioè senza apporto di lavoro meccanico fatto da un motore? Eccolo : il sifone !

Supponiamo di avere una damigiana di 25 litri di vino; vogliamo travasare quel vino in 10 recipienti da 2.5 litri. Che faccio ? Prendo una cannola di plastica , la infilo nella damigiana , e succhio l'aria (sperando di farcela con i polmoni! ), come la cannuccia della coca, fino a quando il vino mi arriva in bocca. A questo punto, schiaccio con le dita, con forza, l'estremità della cannola che ho tolto rapidissimamente dalla bocca, in modo da impedire che l'aria entri dentro la cannola buttando indietro il vino. Poi metto l'estremo della cannola nel primo recipiente da 2.5 litri da riempire...miracolo ! Il vino esce da solo , e riempie il recipiente ! E poi passo oltre...

Come mai ? Dovresti spiegarlo tu a me , ora! Ho detto "apparentemente spontaneo" : chi fa il lavoro qui?

Una volta, c'era gente che rubava benzina dai serbatoi delle automobili, in questo modo!

[anonymous_f3d38a]

Come mai ? Dovresti spiegarlo tu a me , ora! Ho detto "apparentemente spontaneo" : chi fa il lavoro qui?

Una volta, c'era gente che rubava benzina dai serbatoi delle automobili, in questo modo!

Nessuno fa lavoro nel sifone...sbaglio???
Scusa Shackle ma quando dici che la pompa getta acqua alla periferia, intendi alla periferia della superficie interna della pompa?

[Gabrio]

Come no, la forza peso lo fa lo fa, e' il principio dei vasi comunicanti.

[Shackle]

Il lavoro lo fa l’aria che preme sulla superficie del vino
L’acqua in genere entra nella girante assialmente al centro, ed esce radialmente alla periferia , sempre della girante, dentro la pompa. Poi va nel diffusore fisso. Ma dipende, ci sono molti tipi di pompe.