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-   -   Approfondimento: FISICA DEL FILTRO ESTERNO Parte I (http://www.acquariofilia.biz/showthread.php?t=207558)

Sago1985 10-09-2009 11:45

In pratica le resistenze (intasamento del filtro) generano una prevalenza che aumenta con il passare del tempo. Il tutto funziona fino a quando la prevalenza che si è generata (linea rossa) non supera la prevalenza della pompa. Mammano che la prevalenza generata dalle resistenze aumenta diminuisce il flusso, esattamente come succede alle pompe nella curva portata/prevalenza. Questo (secondo me) spiega anche il motivo per cui con il passare del tempo i filtri perdono progressivamente di portata..

Paolo Piccinelli 10-09-2009 11:48

HO TROVATO LA FONTE. -d01

http://www.istitutopesenti.it/dipart...hine/POMPE.pdf

Andate all'inizio di pagina 4 (caso particolare di serbatoi aperti alla stessa quota ed alla stessa pressione, quindi caso dei nostri acquari):

La grandezza interessante è Hm, cioè la prevalenza manometrica, che nel caso in esame è approssimabile con la sommatoria di Yc.

La sommatoria di Yc è la somma di tutte le perdite di carico distribuite (lungo i tubi) e concentrate(perdita di carico nei materiali filtranti) e quindi, se allunghiamo i tubi (cosa che accade spostando il filtro troppo in basso) la prevalenza manometrica aumenta.

Visto che la potenza della pompa è costante (P proporzionale a Hm per Q dove Q è la portata) , all'aumentare della prevalenza manometrica, la portata diminuisce.


ERGO, visto che le pompe dei filtri esterni hanno potenza costante e che allungando i tubi Yc aumenta, LA PORTATA E' INFLUENZATA DAL POSIZIONAMENTO DEL FILTRO.

Nell'esperimento dell'eden questa riduzione è talmente piccola da non essere notata perchè la lana è pulita, cosa che può aver tratto in inganno.
Inoltre anche muovendo il filtro, la lunghezza dei tubi rimane invariata, cosa che invece non è nella pratica di installazione permanente (solitamente io accorcio i tubi alla misura voluta).

Se poi vogliamo particolareggiare ancora di più, come scritto da TuKo, la perdita di carico maggiore è localizzata a monte della pompa in corrispondenza dei materiali filtranti... e qui torna in ballo la differenza di pressione nei condotti, il fattore tempo, il moto turbolento all'interno della camera del filtro, etc. etc. etc.

...ma non ho più la forza, nè la voglia di continuare. #06 #06 #06

Metalstorm 10-09-2009 12:35

Quote:

ERGO, visto che le pompe dei filtri esterni hanno potenza costante e che allungando i tubi Yc aumenta, LA PORTATA E' INFLUENZATA DAL POSIZIONAMENTO DEL FILTRO.
in soldoni, non è l'altezza idrostatica dei tubi in senso stretto ad influire, ma le perdite di carico causate dalla maggior lunghezza del tragitto, fattore derivato dal maggior dislivello....
più altezza=più tubo=più perdite di carico :-))

Paolo Piccinelli 10-09-2009 12:54

Quote:

più altezza=più tubo=più perdite di carico
Questo è quanto risulta dal DIMENSIONAMENTO DI PROGETTO ed è acclarato... se poi passiamo al caso dei materiali filtranti più o meno intasati (cioè dell'utilizzo del filtro A REGIME in modo permanente), si riaffaccia anche il discorso che faceva Federico della relativa applicabilità dei vasi comunicanti, che qui per ora è stato tralasciato.
Per poter affrontare questo discorso dovremmo però ricorrere alle velocità del fluido nelle diverse sezioni dell'impianto e quindi a complessi integrali di superficie (bla bla bla... il lavoro che la pompa compie è proporzionale al quadrato della velocità del fluido messo in movimento, bla, bla, bla....). #06

Sempre nel documento che ho linkato (pagg. 2 - 3), si fa menzione di quanto avevo affermato io qualche pagina fa, e cioè che AD IMPIANTO ESISTENTE si può risalire alla potenza (e quindi a prevalenza e portata della pompa) misurando la pressione nei due rami dell'impianto a monte (cioè fra pompa e materiali filtranti, il cui stato di intasamento è quindi FONDAMENTALE e non trascurabile) ed a valle della pompa ed applicando le opportune formule.

luca2772 10-09-2009 15:59

Sei stato più veloce di me :-D (non era quella la mia fonte ma è molto simile ;-) )

Quote:

Il problema è il giusto posizionamento del filtro esterno? Sotto l'acquario, dentro al mobiletto! :-D
Pippe mentali bye bye :-D :-D :-D

Paolo Piccinelli 10-09-2009 16:04

Quote:

Pippe mentali bye bye


:-D :-D :-D

St_eM 11-09-2009 17:29

Bravo Paolo, dopo 2 giorni e 5 pagine di topic sei riuscito finalmente a trovare la conferma di quello che avevo detto all'inizio e che quoto qui sotto:

Quote:

Originariamente inviata da St_eM
.....
Pertanto il lavoro che la pompa è chiamata a produrre è esclusivamente quello necessario a vincere le cadute di pressione introdotte nel circuito dai vari componenti che devono essere attraversati dall'acqua.
Allo scorrimento dell'acqua nei tubi ad esempio si oppongono forze che sono proporzionali alla lunghezza, al fattore di attrito, alle possibili turbolenze, al quadrato della velocità, ecc. ed inversamente proporzionali invece alla sezione. I tubi corrugati ad esempio causeranno cadute maggiori rispetto ai tubi lisci, ogni curva introdurrà ulteriori perdite e così via. All'interno del filtro poi le spugne e i materiali filtranti produrranno anch'essi cadute di pressione anche se qui la maggior sezione e di conseguenza la ridotta velocità del fluido faranno comunque buon gioco. Questo è il lavoro che deve fare la pompa, la posizione del filtro conta solo per la maggiore o minore lunghezza dei tubi necessari a collegarlo e nulla di più. ....

Qui sopra c'era già scritto tutto quello che ora stai sbandierando.
Dopo avermi insultato e fatto sgolare per tutto questo tempo almeno due parole di scuse me le sarei aspettate!

Un saluto a tutti

Paolo Piccinelli 11-09-2009 17:48

Dov'è che ti avrei insultato?!? #24 #24 #24
E poi... le scuse... ma fammi il piacere!! :-D :-D :-D


La tua autocitazione è estratta da una discussione in cui tu hai esordito dicendo che:

A - la quota a cui si pone il filtro è ininfluente per la portata
B - lo stato di intasamento dei materiali filtranti è ininfluente per il funzionamento del filtro


a quell'affermazione io ho risposto:

Quote:

Giusto!!!
Ma l'attrito medesimo cosa causa al fluido?!?
Lo rallenta!!!
Gli impedisce di accorrere istantaneamente dove manca perchè la pompa l'ha ciucciato... quindi si genera DEPRESSIONE.
Nell'altro ramo invece gli impedisce di essere sparato ISTANTANEAMENTE di nuovo in vasca, accumulando stavolta PRESSIONE.
Per avere un riscontro diretto basta misurare la pressione nei due rami a monte ed a valle del filtro (trascuriamo per comodità l'inerzia)... la pompa deve esercitare anche un lavoro tale da creare questo differenziale di pressione, che varia al variare della differenza di quota fra pelo libero e testata del filtro.
La sistemazione del filtro SOTTO la vasca fa in modo invece che alla pompa arrivi sempre sufficiente fluido... vedi quindi che anche la perdita di carico (ma la puoi anche chiamare attrito o depressione) data dai materiali rientra ECCOME nel discorso.
In pratica, pur avendo alcune premesse giuste, sei arrivato alle conclusioni sbagliate perchè per strada hai perso diverse cosette.

Diverse cosette che, guarda caso, non sono presenti nel tuo esperimento e che tu continui a considerare ininfluenti mentre ininfluenti non sono.
Chiediti perchè in un filtro interno il livello d'acqua nel vano pompa è inferiore al livello che c'è in acquario... non sono vasi comunicanti quelli?!?

E allora perchè diavolo succede?!?

Sago1985 11-09-2009 17:53

Sisto che siamo in vena di autocitazioni.. :-D :-D

Quote:

Originariamente inviata da Sago1985
Quando 2 idee sono cosi ferme e la soluzione non sembra essere univoca da nessuna delle 2 parti probabilmente la spiegazione sta nel mezzo..

Ribadisco! #17

Quote:

Originariamente inviata da flashg
l'intasamento del filtro e' fisiologico , cioe' avverra' comunque ,quindi prima o poi il sitema si arresta a qualsiasi altezza lo si posiziona ,secondo me.
certo rimando entro certe altezze si allungano i tempi di manutenzione.

Secondo me flashg ha pienamente ragione! La prevalenza è importante solo nell'allungare i tempi di manutenzione. Se si resta nella prevalenza le resistenze determinano una diminuzione del flusso più tardi,mentre se si supera il valore di prevalenza i tempi di manutenzione si accorciano progressivamente più ci allontaniamo dalla vasca.

St_eM 11-09-2009 23:48

Quote:

Originariamente inviata da Paolo Piccinelli
Dov'è che ti avrei insultato?!? #24 #24 #24
E poi... le scuse... ma fammi il piacere!! :-D :-D :-D


La tua autocitazione è estratta da una discussione in cui tu hai esordito dicendo che:

A - la quota a cui si pone il filtro è ininfluente per la portata
B - lo stato di intasamento dei materiali filtranti è ininfluente per il funzionamento del filtro


a quell'affermazione io ho risposto:

Quote:

Giusto!!!
Ma l'attrito medesimo cosa causa al fluido?!?
Lo rallenta!!!
Gli impedisce di accorrere istantaneamente dove manca perchè la pompa l'ha ciucciato... quindi si genera DEPRESSIONE.
Nell'altro ramo invece gli impedisce di essere sparato ISTANTANEAMENTE di nuovo in vasca, accumulando stavolta PRESSIONE.
Per avere un riscontro diretto basta misurare la pressione nei due rami a monte ed a valle del filtro (trascuriamo per comodità l'inerzia)... la pompa deve esercitare anche un lavoro tale da creare questo differenziale di pressione, che varia al variare della differenza di quota fra pelo libero e testata del filtro.
La sistemazione del filtro SOTTO la vasca fa in modo invece che alla pompa arrivi sempre sufficiente fluido... vedi quindi che anche la perdita di carico (ma la puoi anche chiamare attrito o depressione) data dai materiali rientra ECCOME nel discorso.
In pratica, pur avendo alcune premesse giuste, sei arrivato alle conclusioni sbagliate perchè per strada hai perso diverse cosette.

Diverse cosette che, guarda caso, non sono presenti nel tuo esperimento e che tu continui a considerare ininfluenti mentre ininfluenti non sono.
Chiediti perchè in un filtro interno il livello d'acqua nel vano pompa è inferiore al livello che c'è in acquario... non sono vasi comunicanti quelli?!?

E allora perchè diavolo succede?!?

Paolo, ma stai facendo sul serio o mi stai prendendo in giro?

Sembra perfettamente inutile discutere con te perchè tanto vorrai sempre aver ragione tu indipendentemente da tutto.
Mi hai trattato come un eretico per tutto il topic accusandomi di arrampicarmi sugli specchi e di rivoltare le frittate
La tua ultima risposta somiglia alla reazione isterica che aveva mia figlia all'età di 5 anni quando perdeva al "NON T'ARRABBIARE", lo conosci? Ci hai giocato qualche volta?

- Il post cui faccio riferimento va preso nella sua interezza SEMPRE e non solo quando ti fa comodo:

L'affermazione del punto A rimane sempre valida "a parità di lunghezza dei tubi" e questo l'ho specificato chiaramente nella parte che ho quotato sopra, sai leggere?
Volendo comunque essere pignoli a quel punto del topic la differenza di lunghezza di cui si parlava era di una trentina di cm e non dalla soffitta alla cantina come hai voluto poi tu estremizzare. A questa tua estremizzazione ho chiaramente risposto che le proporzioni delle forze in gioco sarebbero radicalmente cambiate. Nel caso pratico di partenza continuo a dirti che 30 cm di tubo in più aggiungono senz'altro delle resistenze ma in misura pressochè trascurabile ai fini pratici. Ti garantisco che introduce maggiori perdite una curva a gomito o un rubinetto (ma ti prego in ginocchio, non dirmi di no anche su questo che poi finiamo per scrivere altre 5 pagine di topic!).

- Per quanto riguarda il punto B è assolutamente falso, non ho mai fatto un'affermazione del genere, tutt'altro!

- Non ho mai negato il fatto che lungo il circuito si verifichino delle variazioni di pressione, anzi. Il fatto è che il tuo discorso sulle pressioni non serviva a portare chiarezza nella discussione, tutt'altro.

A questo proposito aggiungo una riflessione che sicuramente ti è sfuggita altrimenti non avresti esitato a farmela rimarcare. Ne avevo già accennato nel topic, ed è il fatto che esiste effettivamente un buon motivo per mantenere il filtro entro la quota di prevalenza ed è legato proprio alla pressione. Se il filtro è acceso ed è posizionato entro la prevalenza il suo interno starà in depressione rispetto all'atmosfera mentre al di sotto andrà in pressione. Questo non gli impedisce di funzionare ma se è presente una perdita comincerà a gocciolare mentre al contrario gocciolerà solo quando stacchi la corrente. Tutto sommato è una sicurezza in più.

- E ancora insisti a dire che il filtro va SOTTO la vasca in contrapposizione a me, ma perchè? Anch'io ho sempre detto che il filtro va sotto la vasca! Ma questo è un particolare che non ha rilevanza sul punto nodale della questione. Ricordo che tu hai sostenuto che il filtro non può funzionare sotto la quota di massima prevalenza della pompa e qui non ci sono sfumature, finora non ho insistito molto su questo per rispetto nei tuoi confronti, ma ad un esame di fisica tecnica dopo una simile affermazione ti rispediscono subito a casa perchè significa che non hai mai capito nulla. Ma qui non c'è da vergognarsi, si può anche ammettere perchè siamo tutti qui per imparare e condividere le nostre conoscenze. Tutti tranne tu naturalmente!

Allora adesso ti dico che un filtro, in linea teorica ed in condizioni ideali, potrebbe ben funzionare anche sopra il livello della vasca purchè non arrivi a superare i 10 metri di dislivello circa che rappresentano il limite oltre il quale il peso della colonna d'acqua non potrebbe più essere sostenuto dalla pressione atmosferica e, in questo caso particolare, anche prima dei 10 metri potrebbero verificarsi fenomeni di cavitazione (ne abbiamo parlato tempo fa ricordi?) a causa della ridotta pressione a monte delle pale, ma forse stiamo andando troppo sul difficile. All'atto pratico, come già ho riferito qualche pagina indietro, ci sono molti buoni motivi per evitare questa configurazione.

- Dimmi per favore cosa non è presente nel mio esperimento, forse la cacca dei pesci.

- Il principio dei vasi comunicanti non serviva a descrivere esaustivamente il funzionamento del filtro e mi sembra più che ovvio visto che la consapevolezza dell'impossibilità del moto perpetuo mi sembra sia ormai patrimonio culturale di tutti. L'ho citato solo per far capire che il lavoro necessario a portare l'acqua in alto equivaleva al lavoro compiuto dall'acqua che scende perchè alla fine tutta la questione si risolve facendo una banale equazione di bilancio del lavoro senza la necessità di fantomatici integrali di superficie con doppia e tripla capriola che hai citato solo per gonfiarti la pancia come una rana. Certamente poteva essere più utile pensare ai vasi comunicanti che non al motore a scoppio turbocompresso che hai tirato in ballo non so ancora per quale motivo.

- Nell'equazione di bilancio compaiono i due lavori citati che non occorre calcolare perchè sappiamo essere uguali e si elidono a vicenda essendo di segno opposto. Restano solo le resistenze e quelle sappiamo tutti che ci sono, fanno parte dell'esperienza quotidiana di ognuno, se metto un tappo ad una bottiglia so benissimo che non si svuota più. Non è difficile calcolare le resistenze ma in questa sede, discutendo in linea teorica, non è necessario, l'importante è sapere che ci sono e che il compito della pompa, l'unico compito che ha, è quello di vincerle.

- Il filtro interno non è troppo diverso dal punto di vista del bilancio energetico, la differenza principale sta nel fatto che la lunghezza dei tubi si annulla o quasi mentre la pompa deve sempre lavorare contro le cadute di pressione introdotte dai materiali filtranti, e il livello dell'acqua varia a seguito delle resistenze che stanno a monte e a valle e che determinano quelle variazioni di pressione di cui mai ho negato l'esistenza. Non vedo comunque l'utilità di questa citazione, a questo punto io potrei chiederti quando è nato Napoleone.

Paolo, io non vorrei mai dover scrivere con questi toni ma mi ci hai tirato per i capelli, scusami, io ho sempre avuto molta stima di te e ho sempre letto con interesse i tuoi post, ti ho sempre ritenuto e ti ritengo tuttora un esperto di primordine in campo acquariofilo dove io ho sicuramente ancora molto da imparare ma ti prego cerca di avere un pò più di umiltà nel confrontarti con gli altri, in molti casi ci faresti sicuramente una miglior figura! Vorrei poter pensare che nella tua veste di moderatore usi la provocazione per stimolare il dibattito anche se a volte si va a sfociare nella polemica, ma non è questa l'impressione che ho avuto....

Simpaticamente
un saluto.


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