Le pompe sono macchine operatrici impiegate per spostare fluidi comprimibili (ad esempio gas e vapore) o incomprimibili (liquidi). Fatta questa breve premessa, passiamo allo svolgimento degli esercizi sulle pompe elencati secondo un ordine crescente di difficoltà.

Esercizi sulle pompe idrauliche

Esercizio 1: Calcolo della prevalenza di una pompa

Si calcoli la prevalenza di una pompa utilizzata per trasportare un liquido di densità ρ = 880 kg/m3 tra due serbatoi in cui il dislivello tra il liquido all'interno del secondo serbatoio e quello all'interno del primo serbatoio è di 50 m e la pressione del secondo serbatoio è più alta di 500 kPa rispetto alla pressione del primo serbatoio.

Lo svolgimento dell'esercizio lo trovi qui: calcolo della potenza utile di una pompa.

Esercizio 2: Calcolo della potenza utile di una pompa

Una pompa eroga 1400 Kgfm/sec elaborando 20 Kgf/sec di acqua alla quale viene conferita una prevalenza di 50 m. La pompa ha un rendimento volumetrico dell’88% e dissipa in attriti meccanici il 5% della potenza assorbita.

Esercizio 3: Pompa a stantuffo a doppio effetto

Una pompa a stantuffo a doppio effetto di 2 litri di cilindrata compie 90 giri/1’ ed ha la corsa eguale al diametro dello stantuffo. Supponendo che il rendimento volumetrico valga η = 0,90, si determini la portata della pompa e la velocità media dello stantuffo.

Esercizio 4: Pompa alternativa con due cilindri a D.E.

Una pompa alternativa con due cilindri a D.E., compie 240 corse/min pompando olio minerale (γ =3820 Kgf/m3) con una prevalenza manometrica di 225 m. I cilindri hanno il diametro di 10 cm e gli stantuffi (del tipo tuffante) compiono una corsa pari a 4 volte il loro diametro. Calcolare la potenza utile della pompa ritenendo η = 0,92.

Esercizio 5: Pompa centrifuga monostadio

Una pompa centrifuga monostadio, ha una girante del diametro esterno di 40 cm e ruota a 3000 RPM con una velocità relativa di efflusso di 80 m/s. Supponendo che gli angoli caratteristici di una uscita valgano rispettivamente α = 65° e β = 15°, si calcoli la prevalenza fornita dalla pompa.

Esercizio 6: Velocità di efflusso di una pompa centrifuga

Calcolare la velocità di efflusso del fluido uscente da una pompa centrifuga, la cui girante compie 2800 RPM ed ha il diametro interno di 0.36m. La prevalenza fornita dalla pompa è di 40 m con un rendimento idraulica del 84%, e l’angolo α può ritenersi pari a 70°.

Esercizio 7: Rendimento idraulico di una pompa centrifuga

Una pompa centrifuga monostadio che fornisce una prevalenza di 48 m al regime di 3600 RPM ha la girante con un diametro interno di 0.38 m. Ritenendo che la velocità assoluta di efflusso sia di 13 m/s e stimando α =72°, si calcoli il rendimento idraulico della pompa.

Esercizio 8: Dimensionamento di una pompa centrifuga

Eseguire il dimensionamento di massima di una pompa centrifuga atta a fornire le seguenti prestazioni: Q = 40 l/s; H = 30 m; acqua dolce elaborata a 1500 RPM.

Esercizio 9: Calcoli su una pompa centrifuga

Una pompa centrifuga deve fornire una prevalenza di 40 m ad una portata di 60 l/s di olio minerale (γ = 8240 N/m3) al regime di 3000 RPM. Si calcoli:

  1. n c
  2. tipo di pompa
  3. D 1
  4. D 0
  5. b 1
  6. β1

Esercizio 10: Pompa ad eccentrico

Una pompa ad eccentrico deve inviare 18 l/s di nafta (γ = 8829 N/m3) con una prevalenza di 6 m ruotando a 600 RPM. Eseguire il dimensionamento di massima della pompa e calcolarne la potenza utile. Si assuma m=r2/r1=1.2, rendimento volumetrico 0.8 e lunghezza assale di 8 cm.

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