L’evoluzione della qualità del gasolio e la sua conservazione nella filiera logistica
Calcolo della perdita di carico in una tubazione percorsa da gasolio.
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0 100 200 300 400 500 600 700 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 perdita di carico stimata [mbar] portata [m 3 /h] Perdita di carico Vs. Portata T = -10°C T = 0°C T = 10°C T = 20°C T = 30°C T = 40°C Sviluppo verticale della tubazione = 2.3 m Sviluppo orizzontale della tubazione = 14 m Diametro esterno tubo = 125 mm Spessore parete = 5 mm No. 1 valvola a serracinesca completamente aperta No. 1 curva continua con R/D = 1 (sviluppo della curva 90°) Tipo di fluido: gasolio TOLLERANZA SULLA PERDITA DI CARICO STIMATA = ± 10%
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13-Sep-2014 -
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Calcolo delle perdite di carico legate al flusso di un fluido viscoso (gasolio) all'interno di una tubazione di geometria nota. Nella soluzione proposta la densità e la viscosità del fluido sono considerate funzioni della temperatura.
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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200
perd
ita d
i car
ico
stim
ata
[mba
r]
portata [m3/h]
Perdita di carico Vs. Portata
T = -10°C T = 0°C T = 10°C T = 20°C T = 30°C T = 40°C
Sviluppo verticale della tubazione = 2.3 m
Sviluppo orizzontale della tubazione = 14 m
Diametro esterno tubo = 125 mm
Spessore parete = 5 mm
No. 1 valvola a serracinesca completamente aperta
No. 1 curva continua con R/D = 1 (sviluppo della curva 90°)
Tipo di fluido: gasolio
TOLLERANZA SULLA PERDITA DI CARICO STIMATA = ± 10%
Sviluppo tratto verticale [m] 2.3
Sviluppo tratto orizzontale [m] 14.0
Diametro esterno [mm] 125.0
Spessore tubo [mm] 5.0
Area della sezione normale di passaggio [mm2] 10386.9
Area della sezione normale di passaggio [m2] 0.01039
Rugosità superficiale [µm] 30.0
numero di curve 1
Rb/D 1.00
coefficiente di perdita kb 0.40
numero di valvole 1
coefficiente di perdita per "gate valve" 0.15
Valore minimo [m3/h] 0.0
Valore massimo [m3/h] 200.0
Passo [m3/h] 10.0
Valore minimo [°C] -10.0
Valore massimo [°C] 40.0
Passo [°C] 10.0
Densità @ 15°C [kg/m3] 823.0
Viscosità cinematica @ 40°C [mm2/s] 2.53500
Viscosità cinematica @ 40°C [m2/s] 2.535E-06
Viscosità cinematica @ 40°C [St] 0.02535
CARATTERISTICHE DEL FLUIDO
Portata
Temperatura
CA
RA
TTER
ISTI
CH
E TU
BA
ZIO
NE
Caratteristiche geometriche
Curva a 90° (θ = 90)
Valvola di intercettazione
Temperatura [°C] 40
Densità [kg/m3] 811.871 [1]
Viscosità cinematica [mm2/s] 2.6383 [2]
Viscosità cinematica [m2/s] 2.638E-06
Viscosità cinematica [St] 0.02638
Errore percentuale su densità @ 15°C 0.6%
Errore percentuale su viscosità cinematica @ 40°C 4.1%
ρ = 836.991 - 0.628 ∙ T dove la temperatura T è espressa in gradi Celsius
ln(η) = A + B/T + C/T2 dove la temperatura T è espressa in gradi Kelvin
Re 253415
D [m] 0.115
k [m] 0.00003
k/D 0.00026087
λ 0.0169954
Colebrook Equation 4.9097E-10
Utilizzando il risolutore di MS Excel si determina la soluzione dellaseguente equazione di Colebrook
dove
Re: numero di Reynolds
dh: diametro idraulico del tubo [m]
k: rugosità della superficie del tubo [m]
λ: coefficiente di attrito
temperaturaoperativa
[°C]
portata[m 3 /h]
densità[kg/m 3 ]
viscosità cinematica
[m 2 /s]
velocità[m/s]
numero di Reynolds modello di flusso coefficiente di
attrito
perdita di caricoaltimetrica
[mbar]
perdita di caricodistribuita
[mbar]
perdita di caricoconcentrata
curva[mbar]
perdita di caricoconcentrata
valvola[mbar]
perdita di caricoconcentrata
totale[mbar]
pertita di caricocomplessiva
[mbar]
-10.0 0.0 843.271 1.125E-05 0.000 0 no flusso 0.0000 190.267 0.000 0.000 0.000 0.000 190.267
-10.0 10.0 843.271 1.125E-05 0.267 2971 transitorio laminare-turbolento 0.0439 190.267 1.876 0.141 0.045 0.187 192.330
-10.0 20.0 843.271 1.125E-05 0.535 5941 turbolento 0.0359 190.267 6.140 0.551 0.181 0.731 197.139
-10.0 30.0 843.271 1.125E-05 0.802 8912 turbolento 0.0322 190.267 12.396 1.223 0.407 1.630 204.293
-10.0 40.0 843.271 1.125E-05 1.070 11882 turbolento 0.0300 190.267 20.482 2.157 0.724 2.881 213.630
-10.0 50.0 843.271 1.125E-05 1.337 14853 turbolento 0.0284 190.267 30.302 3.351 1.131 4.482 225.051
-10.0 60.0 843.271 1.125E-05 1.605 17823 turbolento 0.0272 190.267 41.789 4.805 1.628 6.434 238.490
-10.0 70.0 843.271 1.125E-05 1.872 20794 turbolento 0.0262 190.267 54.892 6.519 2.216 8.735 253.894
-10.0 80.0 843.271 1.125E-05 2.139 23764 turbolento 0.0254 190.267 69.571 8.491 2.895 11.386 271.224
-10.0 90.0 843.271 1.125E-05 2.407 26735 turbolento 0.0248 190.267 85.795 10.721 3.664 14.385 290.447
-10.0 100.0 843.271 1.125E-05 2.674 29705 turbolento 0.0242 190.267 103.537 13.209 4.523 17.733 311.537
-10.0 110.0 843.271 1.125E-05 2.942 32676 turbolento 0.0237 190.267 122.775 15.956 5.473 21.429 334.471
-10.0 120.0 843.271 1.125E-05 3.209 35646 turbolento 0.0233 190.267 143.489 18.960 6.514 25.473 359.229
-10.0 130.0 843.271 1.125E-05 3.477 38617 turbolento 0.0229 190.267 165.662 22.221 7.644 29.865 385.794
-10.0 140.0 843.271 1.125E-05 3.744 41588 turbolento 0.0226 190.267 189.279 25.739 8.866 34.605 414.151
-10.0 150.0 843.271 1.125E-05 4.011 44558 turbolento 0.0223 190.267 214.328 29.515 10.177 39.692 444.287
-10.0 160.0 843.271 1.125E-05 4.279 47529 turbolento 0.0220 190.267 240.796 33.547 11.580 45.127 476.190
-10.0 170.0 843.271 1.125E-05 4.546 50499 turbolento 0.0218 190.267 268.673 37.837 13.072 50.909 509.850
-10.0 180.0 843.271 1.125E-05 4.814 53470 turbolento 0.0215 190.267 297.950 42.383 14.655 57.038 545.255
-10.0 190.0 843.271 1.125E-05 5.081 56440 turbolento 0.0213 190.267 328.617 47.186 16.329 63.515 582.399
-10.0 200.0 843.271 1.125E-05 5.349 59411 turbolento 0.0211 190.267 360.667 52.245 18.093 70.338 621.272
DATI IN INGRESSO RISULTATI
