Ieri ho postato una domanda riguardante un serbatoio a pressione e la legge di Boyle. Comprendo il concetto di P1×V1=P2×V2. Ora, c’è un sito web che afferma di utilizzare la legge di Boyle per determinare il prelievo di un serbatoio a pressione (la quantità di acqua che può fornire prima dell’avvio della pompa del pozzo). Va un po’ così…
Drawdown = P1V / P2 – P1V / P3dove,
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P1 è la pressione di precarica. (tipicamente 38 psi)
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P2 è la pressione di inserimento. (quando la pompa del pozzo si avvia, tipicamente 40 psi)
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P3 è la pressione di interruzione. (quando la pompa si ferma, tipicamente 60 psi)
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V è il volume totale del serbatoio.
o rideterminato come Drawdown = (P1 / P2 – P1 / P3) × V
Quello che non capisco è il terzo valore di pressione nell’equazione. Questo deriva dalla legge di Boyle? Non vedo la relazione.
Risposta 1, autorità 100%
Stai descrivendo un serbatoio vescicale, piuttosto che un serbatoio convenzionale. In un serbatoio idropneumatico convenzionale l’acqua viene pompata in un serbatoio contenente aria. L’aria si comprime quindi pressurizzando l’acqua. Purtroppo l’aria è solubile in acqua, il che diminuisce nel tempo il volume di aria intrappolata nel serbatoio. Ciò significa che i serbatoi convenzionali devono essere alquanto sovradimensionati per rallentare la perdita di pressione e occasionalmente ricaricati.
Il posizionamento di una camera d’aria flessibile tra l’aria e l’acqua impedisce all’aria di dissolversi nell’acqua. Il lato aria della camera d’aria deve essere “precaricato” a una pressione superiore alla pressione atmosferica per evitare stress sulla camera d’aria. È di nuovo la legge di Boyle. Pressurizzare il lato dell’acqua per dire 60 psi distorcerebbe davvero la vescica a meno che non ci sia una pressione sostanziale sul lato opposto che la contrasti.
È la pressione di precarica, P1, che in realtà è la “terza” pressione nella tua equazione. È introdotto dal fatto che il serbatoio è più alto della pressione atmosferica per cominciare. In una domanda da manuale di fisica sulla legge di Boyle, la vescica potrebbe essere assente e il serbatoio si avvia a un’atmosfera standard facendo “cancellare” la pressione atmosferica.
Tecnicamente i calcoli del produttore si baseranno sull’ISA, o atmosfera standard internazionale, e il tuo prelievo effettivo varierà con la pressione atmosferica effettiva, quindi varierà leggermente. Un dato serbatoio avrebbe un prelievo leggermente superiore a Città del Messico poiché c’è meno pressione dell’aria al rubinetto a causa dell’elevazione. In pratica, i serbatoi di contenimento non sono dimensionati per la caduta, quindi non importa.
In altre parole, l’acqua che esce dal serbatoio deve farsi strada contro l’attuale pressione atmosferica. In genere si presume che ISA mantenga le cose semplici poiché le fluttuazioni giornaliere sono piccole. La pressione di precarica è abbastanza grande in confronto per avere un effetto significativo sul prelievo.
