Diametro + velocità → portata e numero di Reynolds
Questo calcolatore di portata in tubazione calcola la portata in L/min (Q = A × v) e il numero di Reynolds dal diametro interno e dalla velocità del fluido. Il numero di Reynolds indica se il flusso è laminare (sotto 2.300) o turbolento (oltre 4.000). Scegli acqua o aria a 20°C; le perdite di carico non vengono calcolate.
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Quando si progetta un impianto idraulico o una condotta di ventilazione circolare, servono prima di tutto due informazioni: quanto fluido passa nel tubo e se il moto è laminare o turbolento. Questo calcolatore chiede tre dati: il diametro interno in mm, la velocità del fluido in m/s e il fluido (acqua o aria a 20°C). Restituisce la portata in L/min, il numero di Reynolds e il regime di flusso.
Le formule sono Q = π · d²/4 · v (convertita in litri al minuto) e Re = v · d / ν, con viscosità cinematica ν di 1,004 × 10⁻⁶ m²/s per l'acqua e 1,516 × 10⁻⁵ m²/s per l'aria. Sotto Re 2.300 il calcolatore indica laminare, oltre 4.000 turbolento, in mezzo transizione. Non calcola le perdite di carico e non chiede lunghezza, rugosità o pressione.
Con valori inferiori a 2.300 il moto è laminare, ordinato e prevedibile; oltre 4.000 si entra in regime turbolento, con perdite di carico più elevate. La zona intermedia è detta di transizione e va trattata con attenzione nel progetto.
Nella pratica le reti idrosanitarie residenziali lavorano quasi sempre in regime turbolento. Un tubo da circa 20 mm con acqua a 2 m/s porta 37,70 L/min e ha un Reynolds di 39.841, quasi 40.000. Con i valori predefiniti, 50 mm e 2 m/s, si ottengono 235,62 L/min (14,14 m³/h) e Re 99.602; passando all'aria la portata resta uguale e Re scende a 6.596.
Per dimensionare un tubo, inserisci una velocità di progetto e varia il diametro finché la portata corrisponde al fabbisogno: la portata cresce con il quadrato del diametro. In un impianto a pannelli radianti, per esempio, si tiene spesso la velocità tra 0,3 e 0,8 m/s; un circuito da 16 mm interni a 0,5 m/s porta 6,03 L/min. Inserisci sempre il diametro interno, non quello nominale o esterno.
Le perdite di carico, necessarie per scegliere la pompa, vanno calcolate a parte, di solito con l'equazione di Darcy-Weisbach: il fattore di attrito dipende dal numero di Reynolds fornito qui e dalla rugosità del tubo.
La portata (L/min o m³/h) indica quanto fluido passa attraverso una sezione nell'unità di tempo; la velocità (m/s) quanto velocemente si muove. Sono legate dalla sezione del tubo: a parità di portata, un diametro più piccolo produce una velocità maggiore.
Sì, per tubi e canali circolari con aria a 20°C vicina alla pressione atmosferica. Un canale da 160 mm a 4 m/s porta 4.825 L/min, circa 290 m³/h. Per l'aria compressa ad alta pressione la viscosità cinematica è diversa.
Tra 2.300 e 4.000 il flusso è instabile. Nella progettazione di solito si sceglie un diametro o una velocità che porti chiaramente in uno dei due regimi, oppure si calcola con il regime turbolento, che dà perdite di carico più prudenti.