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Calcolatrice della velocità del flusso nei tubi
Calcolare la velocità del flusso v = 4Q/(πd²), il numero di Reynolds e confrontarlo con i limiti di velocità consigliati per i sistemi idraulici e idrici.
Risultati
Formula della velocità del flusso
La velocità media del flusso in un tubo circolare si ricava dall'equazione di continuità Q = v × A:
- v — velocità media del flusso (m/s)
- Q — portata volumetrica (m³/s)
- D — diametro interno del tubo (m)
- A — sezione trasversale del tubo (m²)
Numero di Reynolds
Il numero di Reynolds determina il regime di flusso: laminare, transitorio o turbolento:
- Re < 2300 — Flusso laminare (regolare, ordinato)
- 2300 ≤ Re ≤ 4000 — Transizionale (instabile)
- Re > 4000 — Flusso turbolento (caotico, maggiore attrito)
Limiti di velocità consigliati
| Tipo di linea | Velocità (m/s) | Velocità (ft/s) | Note |
|---|---|---|---|
| Aspirazione idraulica | 0,5 – 1,5 | 1,6 – 4,9 | Evitare la cavitazione all'ingresso della pompa |
| pressione idraulica | 3.0 – 6.0 | 9,8 – 19,7 | Fino a 7 m/s per corse brevi |
| Ritorno idraulico | 2.0 – 4.0 | 6,6 – 13,1 | Sono accettabili tubi più grandi e a bassa pressione |
| Approvvigionamento idrico | 1.0 – 3.0 | 3,3 – 9,8 | Limite di rumore ~2,5 m/s negli edifici |
| Vapore (saturo) | 20 – 40 | 66 – 131 | Alta velocità tipica del vapore |
| Aria compressa | 6 – 15 | 20 – 49 | Maggiore velocità = maggiore caduta di pressione |
Riferimento alla tabella delle tubazioni: ID da OD e spessore della parete
Dimensioni comuni dei tubi in acciaio (Scheda 40) con diametro esterno, spessore della parete e diametro interno:
| Nominale | Diametro esterno (mm) | Parete (mm) | Diametro interno (mm) |
|---|---|---|---|
| DN15 (½″) | 21.3 | 2.77 | 15.8 |
| DN20 (¾″) | 26.7 | 2.87 | 20.9 |
| DN25 (1″) | 33.4 | 3.38 | 26.6 |
| DN32 (1¼″) | 42.2 | 3.56 | 35.1 |
| DN40 (1½″) | 48.3 | 3.68 | 40.9 |
| DN50 (2″) | 60.3 | 3.91 | 52.5 |
| DN65 (2½″) | 73.0 | 5.16 | 62.7 |
| DN80 (3″) | 88.9 | 5.49 | 77.9 |
| DN100 (4″) | 114.3 | 6.02 | 102.3 |
| DN150 (6″) | 168.3 | 7.11 | 154.1 |
| DN200 (8″) | 219.1 | 8.18 | 202.7 |
Esempio pratico
Dato: Q = 60 L/min, ID tubo = 25 mm, Viscosità olio = 32 cSt
Convertire: Q = 60 / 60000 = 0,001 m³/s, d = 0,025 m
A = π/4 × 0,025² = 4,909 × 10⁻⁴ m²
v = 0,001 / 4,909×10⁻⁴ = 2,04 m/s
Re = 2,04 × 0,025 / (32 × 10⁻⁶) = 1,592 → Laminare
Una velocità di 2,04 m/s rientra nell'intervallo consigliato per le linee di pressione (3–6 m/s è ottimale, ma 2 m/s è accettabile).
⚠️ Nota: La velocità calcolata è la velocità media attraverso la sezione trasversale del tubo. La velocità effettiva varia da zero alla parete al massimo al centro (profilo parabolico per flusso laminare).
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