In breve: Nelle tubazioni l'acqua perde energia per attrito e ostacoli. Queste perdite si rappresentano con le linee di carico.
Cosa sono le perdite di carico
L'acqua che scorre dentro una condotta in pressione possiede energia. Questa energia si misura in metri di colonna d'acqua.
Lungo il percorso, una parte di questa energia si perde. Le perdite avvengono per due motivi principali.
Pensiamo a una cannuccia molto lunga. Bere è più faticoso che con una cannuccia corta. Questo accade perché l'acqua incontra resistenza lungo le pareti.
Perdite ripartite e perdite concentrate
Le perdite ripartite si distribuiscono lungo tutta la tubazione. Dipendono dall'attrito tra acqua e pareti interne del tubo.
Aumentano con la lunghezza del tubo. Aumentano anche con la velocità dell'acqua. Tubi più lisci causano perdite minori.
Le perdite concentrate avvengono in un punto preciso. Si verificano dove il flusso cambia bruscamente direzione o sezione.
Esempi tipici: curve, gomiti, valvole, restringimenti, allargamenti. Ogni ostacolo sottrae una piccola quantità di energia.
La linea di carico
La linea di carico è un disegno. Mostra come varia l'energia dell'acqua lungo il tubo.
Si traccia sopra il profilo della tubazione. Parte dal serbatoio di monte e scende verso valle.
Nei tratti rettilinei la linea scende in modo regolare. Rappresenta le perdite ripartite costanti.
In corrispondenza di valvole o curve la linea fa un piccolo salto verso il basso. Rappresenta una perdita concentrata.
Esempi pratici
Esempio 1: un acquedotto collega un serbatoio in collina a un paese. Il tubo è lungo due chilometri. Le perdite ripartite sono importanti perché il percorso è lungo.
Esempio 2: nell'impianto idrico di casa, l'acqua passa per molti rubinetti e curve. Qui contano soprattutto le perdite concentrate.
Per calcolare le perdite ripartite si usa una formula con la lunghezza, il diametro e la velocità. Per le perdite concentrate si moltiplica un coefficiente per l'altezza cinetica.
Parole difficili
- Condotta in pressione: tubo dove l'acqua scorre spinta da una pressione interna.
- Attrito: resistenza che frena l'acqua contro le pareti del tubo.
- Carico: energia posseduta dall'acqua, misurata in metri.
- Altezza cinetica: energia legata alla velocità dell'acqua nel tubo.
- Coefficiente: numero che indica quanto un ostacolo riduce l'energia.
- Profilo: disegno laterale che mostra il percorso della tubazione.
Riferimenti
- Norma: Riordino degli istituti tecnici
- Obiettivo formativo coperto: ob.tecnico-costruzioni-ambiente-territorio.topografia-e-costruzioni.cl3.condotte-pressione.01