Corso PAS 2014 Università di Camerino Dipartimento Scienze e Tecnologia

1. Corso PAS 2014 Università di Camerino Dipartimento Scienze e Tecnologia Corsista Giuseppe Di Vittorio Materia di studio:Fluidodinamica Argomento di studio:Pompe idrauliche

2. LE POMPE IDRAULICHE Le pompe sono macchine “OPERATRICI“ ossia macchine che danno energia al fluido elaborato, vengono classificate in base al principio di funzionamento ed oggi ne abbiamo a disposizione una vasta gamma adattabili alle varie esigenze. Pompe alternative; Pompe centrifughe; Pompe a lobi; Pompe a membrana; Pompe a palette; Pompe sommerse; Pompe ad ingranaggi; Pompe a rotore bagnato; ecc.

3. Pompe alternative Sono macchine dotate di molti organi: pistone, cilindro, biella, valvole ecc. La portata è variabile e la macchina in genere è rumorosa e costosa. Tuttavia è molto pratica in quanto funzione non solo con i liquidi ma anche con materiali ad alta viscosità come il calcestruzzo (pompe per getti) o il fango nel caso degli impianti petroliferi.

4. POMPE CENTRIFUGA Tale pompa è essenzialmente costituita da due parti: Carcassa detta anche chiocciola per la sua forma; Girante, costituita da un disco con delle pale, come mostrato in figura. Il liquido entra dal centro e viene centrifugato grazie alla rotazione della girante

5. Pompe multistadio Non è altro che un certo numero di pompe (numero di stadi) messe in serie su uno stesso albero. Il liquido esce da una girante e rientra nella successiva. Si utilizzano quando si necessita di elevate pressioni

6. PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO La forza centrifuga, compie lavoro sulle particelle liquide spingendole verso l’esterno della girante ed aumentandone la velocità e quindi l’energia cinetica. Pertanto, la forza centrifuga, cede al liquido energia cinetica. L’INCREMENTO DELLA VELOCITA’ DELLE PARTICELLE, A CAUSA DELLA CENTRIFUGAZIONE, AUMENTA ANCHE LE PERDITE DI CARICO PER ATTRITO, INFATTI L’ENERGIA CHE PERDIAMO PER PERDITA DI CARICO, AUMENTA CON ILQUADRATO DELLA VELOVITA’ DEL LIQUIDO. AL FINE DI RIDURRE LE PERDITE, LA GIRANTE VIENE DOTATA DI OPPORTUNE PALE RIVOLTE INDIETRO RISPETTO AL VERSO DI ROTAZIONE. Le pale realizzano dei condotti sulla girante che sono divergenti, ossia, la sezione dei condotti aumenta mano a mano che ci spostiamo verso la periferia della girante, l’aumento della sezione dei condotti invece riduce la velocità e trasforma l’energia cinetica in energia di pressione.

7. CURVE CARATTERISTICHE La curva caratteristica di una pompa fornisce la prevalenza in funzione della portata ed è data in funzione del numero di giri. Si definisce “PREVALENZA” l’energia che la pompa fornisce ad ogni Newton di liquido elaborato e quindi si misura in J/N.

8. Curve caratteristiche • Sulle curve possono anche riportarsi ulteriori informazioni

9. Costruzione curva • Si mette la pompa su banco, si misura la portata e si rileva la pressione dei manometri all’ingresso e alla mandata della pompa. • La prevalenza manometrica è la seguente: • Hm=(p2-p1)/ρg • La portata invece viene misurata • La potenza si calcola come : • N=ρgQH • La potenza assorbita viene invece misurata. strumentazione usata: Manometri e venturimetro.

10. Conclusioni • La lezione viene presentata in laboratorio mediante l’uso di tecnologie didattiche quali computer e video proiettore o lavagna multimediale. Al fine di coinvolgere attivamente i ragazzi il laboratorio sarà opportunamente attrezzato con diverse tipologie di pompe, ma l’argomentazione sarà incentrata prevalentemente sulle pompe centrifughe e alternative, in quanto esse potranno costituire un problema reale, inerente la scelta, sostituzione e impiego nelle civili abitazioni. La lezione avrà il compito di impartire ai ragazzi le conoscenze di base sul funzionamento e le scelte economiche delle pompe. Si prevede inoltre, in mancanza di un banco prova, lo smontaggio e la discussione sulle componenti e riassemblaggio di una pompa centrifuga. I ragazzi dovranno essere in grado di riconoscere le differenti tipologie di pompe centrifughe e il loro impiego in base ai materiali costituenti. • Si svolgerà un lavoro di gruppo per costruire cartelloni rappresentativi che arricchiranno il laboratorio dove verranno richiamati i concetti essenziali. • Si prevede una relazione da parte di ogni singolo alunno, un test finale a risposta multipla di tipo vero/falso, valutabili mediante una rubrica(griglia di valutazione) che sarà consegnata insieme al test.