Canale A Sezione Trapezoidale.... - Calcoli di portata

[Bufobufo]

Mi piacerebbe sapere la portata massima di un canale a sezione trapezoidale con la base interna di 80cm l'altezza di 50 cm e la larghezza superiore di 115 cm con una pendenza di 5 mm al metro....

Ammesso che si riesca a riempire tutto cosa non certa ne' per il torrente sul quale e' sistemato ne' per la Provincia di Torino che richiede un DMV (Deflusso Minimo Vitale) del fiume...in pratica quanta acqua deve sempre defluire a valle della presa...

E poi: Con un salto di 8/10 mt e quel canale (vasca di carico da costruire) quale tipo di turbina per una resa ottimale per cessione ad Enel Distribuzione del prodotto?

Grazie a tutti

Ettore

[Aladino]

Ciao,

credo che la soluzione del tuo problema non sia semplice.

Se il tuo canale è collocato al di sotto del pelo libero del fiume o del torrente la velocità in uscita da questo "foro" praticato nella sponda dipende dall'altezza di questo rispetto al pelo libero e secondo una formula di Torricelli la velocità è :

v = radice quadrata ( 2 g h )

quindi la portata è il prodotto della sezione del foro per questa velocità.

Pur dipendendo solo dall'altezza, la velocità di uscita credo che valga benissimo nel caso di un serbatotio costantemente riempito in modo che l'acqua entrante è uguale a quella in uscita, ma nel caso del fiume i moti turbolenti

dell'acqua che ci scorre suppongo influenzino questo valore della velocità rendendo il valore previsto non identico alla realtà.

Io ti ho solo riportato un esempio di velocità all'uscita di un foro praticato sulla sponta di un fiume o su quella di una diga. Poi se da questo foro si va ad alimentare un canale a sezione qualunque, ovviamente la velocità dell'acqua può cambiare ma la portata resterà costante in tutto il percorso.

Invece trattando il tuo problema nel caso più specifico ci potrebbe venire in aiuto la formula di Chezy ( che personalmente non ho mai avuto modo di utilizzare )

Questa formula mette in relazione la velocità dlel'acqua in un canale con la pendenza ed il tipo di materiale di cui è costituito lo stesso.

La formula è la seguente :

v = K x radice quadra ( R x I )

dove R è il raggio medio della sezione misurato in metri

Questo raggio è così calcolato : R = A / P ( area diviso il perimetro bagnato della sezione )

I è uguale a : tg dell'angolo di pendenza, quindi

I x lunghezza del tratto considerato = differenza di altezza massima e minima del tratto di canale considerato

K è un coeffizione un po' particolare e nel calcolo viene utilizzata questa formula :

k = 87 / ( 1 + ( c / radice quadra R ))

c è il coefficiente di rugosità delle sponde del tuo canale. Ti riporto alcuni coeffiicienti :

cemento lisciato = 0,06

Muratura scabra = 0,46

Pareti in terra in cattive condizioni e ghiaia grossa = 1,75

La formula per il calcolo della velocità tiene conto delle perdite di carico continue visto che c'è il coefficiente K influenzato dalla natura del materiale bagnato dall'acqua.

Riguardo la turbina da adottare, credo che con un salto di 10 metri può andare bene una Kaplan, però non ho esperienza di turbine quindi dovrai documentarti presso fonti più attendibili.

Ti saluto e buon lavoro.