Perdita di acqua da tubo bucato, stima della portata.

[marcoaroma]

Sto stimando quanta acqua è fuoriuscita da un tubo in ferro che si è corroso forandosi. Vorrei sapere se ho fatto grandi errori di calcolo.

Foro circa 2 cm di diametro
pressione circa 4,5 bar (serve condominio di 10 piani sopra la tubazione)
diametro tubo di circa 4 pollici (ipotesi)

Ho utilizzato formula di Torricelli che vi riporto:
"Dalla applicazione del principio di Bernoulli tra l'area del pelo libero di un serbatoio e l'area della superficie di un foro posto sul fianco o sul fondo si ottiene la legge di Torricelli
𝑣 = 2 𝑔 ℎ
L'acqua esce dal foro alla profondità h con lo stesso modulo della velocità che avrebbe cadendo liberamente dalla stessa altezza."

Calcoli:
velocità uscita da foro = radice quadrata di (2 * g * h) dove al posto di h (altezza pelo d'acqua dal foro) ho messo 45 metri, Risultato V = 30 m/s
Poi ho moltiplicato 30 * Area foro di 2 cm ottenendo portata di circa 9,3 litri / s

Insomma, mi sembra un po' tanto che ci abbia una velocità di fuoriuscita di 30 metri al secondo e che quindi fuoriescano 9 litri al secondo (540 al minuto) da un foro di diametro 2 cm.
Pareri?

[NoNickName]

Sì, ma dalla parte esterna del foro non hai luce. Avrai terreno o massello o cemento. Devi calcolare la pressione differenziale rispetto alla perdita di carico all'esterno del tubo. E comunque un foro di 2 cm è come un tubo da 1" aperto. Sei sicuro? Non è che è 2mm?

[marcoaroma]

Sì, ma dalla parte esterna del foro non hai luce. Avrai terreno o massello o cemento. Devi calcolare la pressione differenziale rispetto alla perdita di carico all'esterno del tubo. E comunque un foro di 2 cm è come un tubo da 1" aperto. Sei sicuro? Non è che è 2mm?

Come immaginavo, infatti sta nel terreno, sotto il massetto del pavimento garage. Posso ipotizzare 2 bar di delta P invece di 4,5, non saprei come stimarlo. Il foro è circa 2 cm. Poi magari lo misuro, intanto mi serve per capire.

[marcoaroma]

forse il peso del terreno e pavimento sopra per stimare il delta P?

[giotisi]

Nei sacri testi di idraulica, la luce netta del foro in assenza di ugello viene diminuita per il coefficiente di strizione che fa si che la vena sia molto più piccola; in più, ci sarà una perdita di carico concentrata.

[NoNickName]

Nei sacri testi di idraulica, la luce netta del foro in assenza di ugello viene diminuita per il coefficiente di strizione che fa si che la vena sia molto più piccola; in più, ci sarà una perdita di carico concentrata.

Soprattutto per velocità e portate non piccole, come in questo caso.

[boba74]

Secondo me con Torricelli non risolvi. Oltre a non essere un efflusso libero, non sai neanche il coefficiente di forma, e dovresti considerare il contributo del terreno (moti di filtrazione, ecc...) dove hai tutto incognito.
Dato che vedo la foto del buco significa che è stato scoperto, quindi immagino che non sia più possibile fare delle misure dirette adesso, a meno di non reinterrarlo di nuovo... )
Potresti fare una stima sulla base dei consumi del contatore? Cioè partendo dalle bollette vecchie stimare un consumo medio annuo o mensile e confrontarlo con quello dell'ultimo periodo in cui ipotizzi che il tubo era bucato....

[marcoaroma]

Approfondisco. Grazie.

Potresti fare una stima sulla base dei consumi del contatore? Cioè partendo dalle bollette vecchie stimare un consumo medio annuo o mensile e confrontarlo con quello dell'ultimo periodo in cui ipotizzi che il tubo era bucato....

Mi serve capire quanta ne potrebbe uscire proprio esce per risalire al lasso temporale indicativo in cui è avvenuta la perdita notevole di acqua, dato che la lettura del contatore prima della perdita è di 1 anno e mezzo fa e quindi la portata media sarebbe diluita in troppo tempo.

[NoNickName]

la lettura del contatore prima della perdita è di 1 anno e mezzo fa

'azzo. E di quante migliaia di m3 di acqua persa stiamo parlando?

[gianlun]

Per un caso simile L ente erogatore ha considerato il consumo medio degli anni precedenti per calcolare la perdita

[marcoaroma]

la lettura del contatore prima della perdita è di 1 anno e mezzo fa

'azzo. E di quante migliaia di m3 di acqua persa stiamo parlando?

Circa 12.000 m3, ma ipotizzo che non sia avvenuta in 14 mesi (non 18) ma in un 2-3 mesi. Per quello voglio capire se è possibile che ne sia uscita tanta da un buco così. Se uscissero 100 litri minuto, basterebbero meno di 3 mesi.

[boba74]

Beh, ma se lo scopo è determinare quanta acqua è uscita, cosa importa sapere se ciò è avvenuto in 3 mesi o in 1 anno?
Cioè, se si sono consumati 12.000 m3 in più di quanto "ci si aspetta", direi che la perdita è quella, o forse stai cercando altre cause?
Inoltre, anche se si parla di mesi, non è detto che da un giorno all'altro sia comparso dal nulla un foro di 2 cm, può darsi che inizialmente fosse di quale mm, magari da anni, e poi si sia pian piano allargato, e quindi l'acqua usciva inizialmente piano per poi aumentare sempre più, e questo come fai a valutarlo? Servirebbe una lettura del contatore in continuo e non a step di oltre un anno.

[NoNickName]

Per un caso simile L ente erogatore ha considerato il consumo medio degli anni precedenti per calcolare la perdita

Esatto. Se il consumo medio annuale precedente era di (ipotizzo) 1000m3, e nell'anno in corso se sono consumati 12000m3, la perdita stimabile è attorno agli 11000 m3.
A te rimane da determinare se tale perdita è plausibile. E da quanto vedo lo è.
Immaginiamo che nel corso del tempo il foro è passato da 0 a 20mm, e quindi in progressione lineare immaginiamo che la dimensione media sia di 10mm. Moderiamo la velocità del flusso in 3 m/s invece di 30
S = 0.0000785 m2
v = 3 m/s
Q = 0.000235 m3/s = 0.846 m3/h = 20.3 m3/die = 609 m3/mese che in 18 mesi arriverebbero a essere 11000 m3

[antonio]

Da una tubazione diam. 3/8" (diam. int. 13 mm), la portata d'acqua in uscita a bocca libera, alla pressione di 4 bar, è di 2,23 m3/h,
pari a 53,52 m3/giorno, 1'605 m3/mese = 12'000 m3 in 7,5 mesi