Calcolo della perdita di carico nei tubi

La perdita di carico nei tubi rappresenta la perdita di energia del fluido dovuta all’attrito nei tubi lungo la tubazione. Il calcolo della perdita di pressione viene effettuato mediante la formula di Darcy-Weisbach, che consente di determinare la perdita di pressione dell’acqua in funzione del diametro interno, della velocità del fluido, della lunghezza della tubazione e della rugosità della superficie. La corretta valutazione di questi parametri è essenziale per il dimensionamento tecnico e per il funzionamento efficiente del sistema.

Spiegazione:
La formula utilizzata è l’equazione di Colebrook–White per il regime turbolento (Re > 4000).

\[ \frac{1}{\sqrt{f}} = -2 \log \left( \frac{2.51}{Re \sqrt{f}} + \frac{\varepsilon / D}{3.71} \right) \]
Dall’equazione di Darcy–Weisbach si ricava la perdita per attrito lungo la tubazione:
\( h_f = f \frac{L}{D} \frac{v^2}{2g} \)   m c.a.   oppure   \( \Delta P = f \frac{L}{D} \frac{\rho v^2}{2} \)   Pa.

Nelle espressioni precedenti:
  • \( f \) è il coefficiente di attrito (adimensionale),
  • \( D \) è il diametro interno della tubazione (m),
  • \( L \) è la lunghezza della tubazione (m),
  • \( v \) è la velocità del fluido (m/s),
  • \( Re \) è il numero di Reynolds (adimensionale),
  • \( \varepsilon \) è la rugosità assoluta (m),
  • \( \rho \) è la densità del fluido (kg/m3).

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