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IL VENTURIMETRO - RELAZIONE DI MACCHINE

fisica


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IL VENTURIMETRO

RELAZIONE DI MACCHINE

Relazione di macchine sulla misurazione delle portate calcolate tramite venturimetro o tubo di Venturi


Il venturimetro o tubo di venturi uno strumento che ( come il diaframma e il boccaglio ) crea nella condotta un restringimento di sezione (brusco o raccordato) che da origine ad una variazione di velocit e di pressione del liquido presente nella tubazione che mi permette (una volta collegato un manometro differenziale a mercurio allo strumento) di registrare una differenza di pressione tra la sezione 1-1 e la sezione 2-2 con la quale posso calcolare tramite il principio di Bernoulli la portata nella condotta.



SVILUPPO DELLA PROVA:

E stato collegato un manometro differenziale a liquido (mercurio) alla parte di circuito che 515f56f c'interessa per la prova; per quest'esperienza il manometro e stato collegato al venturimetro o tubo di Venturi.

Nel collegare il manometro abbiamo prestato attenzione a non far entrare aria nei tubi flessibili che collegano il venturimetro al manometro differenziale, altrimenti le misure riguardanti, le differenze delle altezze (chiamate h) tra i due menischi del manometro sarebbero state sballate.

Dopo aver disposto il manometro differenziale abbiamo (attraverso le molteplici valvole presenti nel circuito) isolato il tratto d'impianto che c'interessa per l'esperienza.

Le valvole aperte in quest'esperienza sono: V1, V2, V7, V8, V13 , V15 , V16, V19; tutte le valvole restanti sono chiuse, ossia la V3, V4, V5, V6, V9, V10, V11, V12, , V14, V17, V18.

Dopo aver ricontrollato le valvole abbiamo verificato che ci fosse acqua nel serbatoio e nella tubazione altrimenti la prova non si potrebbe eseguire.

Abbiamo dato tensione al pannello di controllo girando la chiave numero 8; poi attraverso l'interruttore 6, abbiamo acceso la pompa P1 posizionando l'interruttore prima nella posizione 1 e poi nella posizione 2 per portare la pompa a massimi giri.

Dopo di che siamo partiti con l'esperienza; attraverso la valvola V16 abbiamo regolato il flusso dell'acqua (in metri cubi ora) e ad ogni regolazione abbiamo raccolto il rispettivo Dh in mm Hg.

Alla fine dell'esperienza abbiamo inserito tutti i dati in una tabella e con essi, abbiamo calcolato le diverse portate del venturimetro utilizzando le formule appropriate.

DATI DI PARTENZA:

        Peso specifico del liquido manometrico: 13600 kgf/m3

        Peso specifico dell'acqua : 1000 kgf/m3

Dati del venturimetro:

        Diametro maggiore ( diametro area 1-1 ) 53,5 mm = 0,0535 m

        Diametro minore ( diametro area 2-2 ) 24,65mm = 0,2465 m

DATI DA RICAVARE PER ESEGUIRE LA PROVA:

p * D2 3,14 * 0,05352


Sezione maggiore del venturimetro: = = 0,002248 m2 = AD

4                                                           4

p * d2 3,14 * 0,024652


Sezione minore del venturimetro: = = 0,000477 m2 = Ad

4 4

AD2 D2


Rapporto di strozzamento : = = m = 4,710573

Ad2 d2

2g gm - g


Costante del venturimetro : * = K

m2-1 g

Portata del venturimetro : QV = K * h * AD

AD area maggiore del venturimetro

K costante del venturimetro

h radice quadrata dell'altezza manometrica

Q


La portata del flussometro trasformata in m3/s: Qf = = m3/s

3600

Q = portata del flussometro in m3/h

CALCOLI :

        Calcolo della costante

2*9.8 13600-1000


* = 3.413917

4.7105732-1 1000

        Portate del flussometro:

Q


Qf = = m3/s

3600

Qf1 1 / 3600 = 0.00042 m3/s Qf6 6 / 3600 = 0.001733 m3/s

Qf2 2 / 3600 = 0.000954 m3/s Qf7 7 / 3600 = 0.002016 m3/s

Qf3 3 / 3600 = 0.00094 m3/s Qf8 8 / 3600 = 0.002302 m3/s

Qf4 4 / 3600 = 0.001164 m3/s Qf9 9 / 3600 = 0.002568 m3/s

Qf5 5 / 3600 = 0.001476 m3/s Qf10 10 / 3600 = 0.002872 m3/s

        Portate del venturimetro:

QV = K * h * AD

QV1 3.413917* 0.003 * 0.002248 = 0.000278 m3/s

QV2 3.413917* 0.006 * 0.002248 = 0.000556 m3/s

QV3 3.413917* 0.015 * 0.002248 = 0.000833 m3/s

QV4 3.413917* 0.023 * 0.002248 = 0.001111 m3/s

QV5 3.413917* 0.037 * 0.002248 = 0.001389 m3/s

QV6 3.413917* 0.051 * 0.002248 = 0.001667 m3/s

QV7 3.413917* 0.069 * 0.002248 = 0.001944 m3/s

QV8 3.413917* 0.09 * 0.002248 = 0.002222 m3/s

QV9 3.413917* 0.112 * 0.002248 = 0.0025 m3/s

QV10 3.413917* 0.140 * 0.002248 = 0.002778 m3/s

Dati dell'esperienza:

Q

hg

hg

hg

D

D

d

d

AD

m3/h

mmhg

mhg

m

mm

m

mm

m

m2

0

0



0

0

53,5

0,0535

24,65

0,02465

0,002248

1

3

0,003

0,054772

53,5

0,0535

24,65

0,02465

0,002248

2

6

0,006

0,07746

53,5

0,0535

24,65

0,02465

0,002248

3

15

0,015

0,122474

53,5

0,0535

24,65

0,02465

0,002248

4

23

0,023

0,151658

53,5

0,0535

24,65

0,02465

0,002248

5

37

0,037

0,192354

53,5

0,0535

24,65

0,02465

0,002248

6

51

0,051

0,225832

53,5

0,0535

24,65

0,02465

0,002248

7

69

0,069

0,262679

53,5

0,0535

24,65

0,02465

0,002248

8

90

0,09

0,3

53,5

0,0535

24,65

0,02465

0,002248

9

112

0,112

0,334664

53,5

0,0535

24,65

0,02465

0,002248

10

140




0,14

0,374166

53,5

0,0535

24,65

0,02465

0,002248

 

Ad

K

m

Qf

Qv

 

 

m2

 

AD2/Ad2

m3/s

m3/s

 

 

0,000477

3,413917

4,710573

0

0

 

 

0,000477

3,413917

4,710573

0,00042

0,000278

 

 

0,000477

3,413917

4,710573

0,000594

0,000556

 

 

0,000477

3,413917

4,710573

0,00094

0,000833

 

 

0,000477

3,413917

4,710573

0,001164

0,001111

 

 

0,000477

3,413917

4,710573

0,001476

0,001389

 

 

0,000477

3,413917

4,710573

0,001733

0,001667

 

 

0,000477

3,413917

4,710573

0,002016

0,001944

 

 

0,000477

3,413917

4,710573

0,002302

0,002222

 

 

0,000477

3,413917

4,710573

0,002568

0,0025

 

 

0,000477

3,413917

4,710573

0,002872

0,002778

 

OSSERVAZIONI:

Dopo quest'esperienza abbiamo constatato che le portate ricavate dal venturimetro (attraverso l'applicazione del principio di Bernoulli e, supponendo le perdite di carico accidentali per questo piccola parte di tubazione presso che nulle) differiscono di una piccola percentuale intorno al 5-10% rispetto alle portate ricavate dal flussometro.

Questa piccola differenza si pu per notare soprattutto nel grafico dove viene fatto il confronto tra le portate del venturimetro e le portate del flussometro; questa differenza non e per imputabile com'errore in quanto la linea relativa al venturimetro e parallela alla linea del flussometro e viceversa; in definitiva per questa piccola differenza possiamo solamente attribuire la colpa agli errori d'arrotondamento fatto nei diversi passaggi per calcolare le diverse e molteplici portate da calcolare.

Esempi d'alcuni errori che hanno influito in parte al cambiamento dei risultati:

Un primo errore e la presenza d'aria all'interno dei tubi flessibili che collegano la tubazione al manometro differenziale; questo perch l'aria essendo un gas comprimibile elimina un po' di differenza di pressione che si crea tra le due sezioni di controllo andando cosi a sballare leggermente la differenza d'altezza tra i due menischi del manometro (chiamata anche h o Dh).

Una seconda causa d'errore l'errore di lettura della portata sul flussometro; L'errore in questione causato dai continui saliscendi del galleggiante all'interno del flussometro che rendeva molto difficile la lettura della portata in quell'istante.

Un altro motivo non molto rilevante dovuto alla non continuit della pompa nell'erogare una certa quantit d'acqua al secondo.







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