Calcolatore
Come funziona
Dall'equazione di continuità Q = v·A si ricava la velocità media v = Q / (π·Di²/4). Il regime di moto è caratterizzato dal numero di Reynolds Re = v·Di/ν: Re<2300 laminare (flusso stratificato, profilo parabolico), Re>4000 turbolento (profilo appiattito, mescolamento), zona 2300–4000 di transizione. Velocità raccomandate per acqua in edilizia: 0.5–2 m/s (bilancia perdite e rumore, UNI EN 806-3); per aria in impianti aeraulici 2–10 m/s secondo destinazione (UNI 10339). Velocità molto alte generano perdite quadratiche, rumore ed erosione; velocità molto basse favoriscono sedimentazione e sviluppo biologico.
Presupposti e condizioni
Questo calcolo è valido nelle seguenti condizioni:
- Condotta circolare a sezione costante, completamente piena (moto in pressione, non a pelo libero).
- Fluido newtoniano incomprimibile in regime stazionario.
- Velocità media sulla sezione: il valore massimo al centro è circa 2× la media in regime laminare e 1.15–1.25× in turbolento completamente sviluppato.
- Diametri interni tabellati dal tool riferiti ad acciaio UNI EN 10255 serie media per TUTTI i DN coperti (DN15..DN200). Il Di effettivo dipende dal materiale e dalla classe di pressione: per PEAD PN10, rame, multistrato usare il Di del costruttore.
Il calcolo è valido quando: Condotta circolare a sezione costante, completamente piena (moto in pressione, non a pelo libero).; Fluido newtoniano incomprimibile in regime stazionario.; Velocità media sulla sezione: il valore massimo al centro è circa 2× la media in regime laminare e 1.15–1.25× in turbolento completamente sviluppato.; Diametri interni tabellati dal tool riferiti ad acciaio UNI EN 10255 serie media per TUTTI i DN coperti (DN15..DN200). Il Di effettivo dipende dal materiale e dalla classe di pressione: per PEAD PN10, rame, multistrato usare il Di del costruttore..
Il risultato ha carattere indicativo. Verificare con le norme applicabili e un professionista abilitato prima di applicarlo a un progetto reale.
Tutti gli input e output sono in unità SI. Convertire eventuali valori in altre unità prima di inserirli nel calcolatore.
Limiti di applicabilità
Il calcolo non è applicabile nei seguenti casi:
- NON calcola perdite di carico né prevalenza necessaria: servono il diagramma di Moody (Darcy-Weisbach) per il coefficiente di attrito λ e la rugosità reale del tubo.
- NON modella cavitazione (serve NPSH disponibile vs richiesto della pompa), colpo d'ariete (Joukowsky Δp = ρ·c·Δv), sovrappressioni o transitori.
- Tabella DN del tool = acciaio UNI EN 10255 serie media (TUTTI i DN). Per altri materiali, il Di effettivo può essere sensibilmente diverso: PEAD PN10 ha Di ~8–10% inferiore (es. DN100 PEAD Di≈96.8 mm vs 105.3 mm acciaio; DN150 PEAD Di≈141 mm vs 155.5 mm acciaio). Per acciaio zincato UNI EN 10255, PN16/25, rame UNI EN 1057, multistrato PE-Xa e per qualunque calcolo normativo, usare il Di del costruttore via modalità "Diametro interno manuale".
- Reynolds con viscosità cinematica tabellata per acqua 20°C / 80°C / aria 20°C a 1 atm: per altre T/P o fluidi diversi (oli, glicol) usare ν dalla scheda tecnica del produttore.
- Le fasce di velocità (acqua 0.5–2 m/s · aria 2–10 m/s) sono CONVENZIONE PRUDENZIALE INTERNA del tool basata su pratica progettuale (UNI 10339 per aria, prassi UNI EN 806-3 per acqua): NON sono limiti normativi assoluti.
- Quando NON usarlo: (a) dimensionamento definitivo condotta con perdite (serve kernel Darcy-Weisbach), (b) tubi non circolari (serve D_h = 4A/P_bagnato), (c) regime a pelo libero canali (serve Manning/Chézy), (d) verifica sottopressione/cavitazione pompa (serve NPSH), (e) calcolo colpo d'ariete (serve cinematica pressione).
Norme di riferimento
- ISO 6708:1995 (DN — definizione nominale delle dimensioni tubazioni)
- UNI EN 10220:2003 (Tubi di acciaio senza saldatura e saldati — dimensioni)
- UNI EN 806-3:2006 (Impianti acqua potabile — dimensionamento)
- UNI 10339:1995 (Impianti aeraulici — velocità canali)
Fonte della formula: Equazione di continuità Q = v·A con A = π·D²/4; Reynolds Re = v·D/ν. Valori ν da tavole IAPWS (acqua) e NIST (aria).
Esempi applicativi
L2 acqua fredda · DN25 · 1 l/s
Colonna montante domestica DN25 con portata 1 l/s: v ≈ 1.71 m/s (fascia NORMALE), Re ≈ 46 500 turbolento.
L1 acqua · DN50 · 10 m³/h
Distribuzione idrica DN50 con portata 10 m³/h (= 2.78 l/s): v ≈ 1.25 m/s, Re ≈ 66 000 — entro UNI EN 806-3.
L1 aria canale 300 mm · 600 m³/h
Canale aeraulico rettangolare equivalente Di=300 mm, Q=600 m³/h: v ≈ 2.36 m/s (fascia NORMALE per residenziale UNI 10339).
L3 esercitazione — DN15 con 1 l/s (v elevata)
Esercitazione: tubazione DN15 con portata 1 l/s → v ≈ 4.91 m/s (FUORI PRATICA, ridimensionare).
Borderline — diametro 0 mm manuale
Caso-limite: diametro nullo. Calcolo bloccato.
Domande frequenti
Cosa calcola il Velocità del fluido in condotta (v = Q/A) + Reynolds?
Calcola la velocità media v = Q/A del fluido in una condotta circolare e il numero di Reynolds Re = v·D/ν per valutare il regime di moto. Preset DN commerciali ISO 6708 / UNI EN 10220 (DN15…DN200), selettore unità portata (l/s · m³/h · m³/s) e fluido (acqua 20°C / acqua 80°C / aria / personalizzato). Target: progettista impianti (verifica v rispetto alle fasce raccomandate 0.5–2 m/s per acqua, 2–10 m/s per aria), perito per sopralluogo, studente ITI per equazione di continuità. È verifica PRELIMINARE: NON è calcolo di perdite di carico (serve Darcy-Weisbach + Moody) né verifica di cavitazione/colpo d'ariete. Dall'equazione di continuità Q = v·A si ricava la velocità media v = Q / (π·Di²/4). Il regime di moto è caratterizzato dal numero di Reynolds Re = v·Di/ν: Re<2300 laminare (flusso stratificato, profilo parabolico), Re>4000 turbolento (profilo appiattito, mescolamento), zona 2300–4000 di transizione. Velocità raccomandate per acqua in edilizia: 0.5–2 m/s (bilancia perdite e rumore, UNI EN 806-3); per aria in impianti aeraulici 2–10 m/s secondo destinazione (UNI 10339). Velocità molto alte generano perdite quadratiche, rumore ed erosione; velocità molto basse favoriscono sedimentazione e sviluppo biologico.
Quando è valido questo calcolo?
Il calcolo è valido nelle seguenti condizioni: Condotta circolare a sezione costante, completamente piena (moto in pressione, non a pelo libero).; Fluido newtoniano incomprimibile in regime stazionario.; Velocità media sulla sezione: il valore massimo al centro è circa 2× la media in regime laminare e 1.15–1.25× in turbolento completamente sviluppato.; Diametri interni tabellati dal tool riferiti ad acciaio UNI EN 10255 serie media per TUTTI i DN coperti (DN15..DN200). Il Di effettivo dipende dal materiale e dalla classe di pressione: per PEAD PN10, rame, multistrato usare il Di del costruttore..
Quando questo calcolo non è appropriato?
NON calcola perdite di carico né prevalenza necessaria: servono il diagramma di Moody (Darcy-Weisbach) per il coefficiente di attrito λ e la rugosità reale del tubo. NON modella cavitazione (serve NPSH disponibile vs richiesto della pompa), colpo d'ariete (Joukowsky Δp = ρ·c·Δv), sovrappressioni o transitori. Tabella DN del tool = acciaio UNI EN 10255 serie media (TUTTI i DN). Per altri materiali, il Di effettivo può essere sensibilmente diverso: PEAD PN10 ha Di ~8–10% inferiore (es. DN100 PEAD Di≈96.8 mm vs 105.3 mm acciaio; DN150 PEAD Di≈141 mm vs 155.5 mm acciaio). Per acciaio zincato UNI EN 10255, PN16/25, rame UNI EN 1057, multistrato PE-Xa e per qualunque calcolo normativo, usare il Di del costruttore via modalità "Diametro interno manuale". Reynolds con viscosità cinematica tabellata per acqua 20°C / 80°C / aria 20°C a 1 atm: per altre T/P o fluidi diversi (oli, glicol) usare ν dalla scheda tecnica del produttore. Le fasce di velocità (acqua 0.5–2 m/s · aria 2–10 m/s) sono CONVENZIONE PRUDENZIALE INTERNA del tool basata su pratica progettuale (UNI 10339 per aria, prassi UNI EN 806-3 per acqua): NON sono limiti normativi assoluti. Quando NON usarlo: (a) dimensionamento definitivo condotta con perdite (serve kernel Darcy-Weisbach), (b) tubi non circolari (serve D_h = 4A/P_bagnato), (c) regime a pelo libero canali (serve Manning/Chézy), (d) verifica sottopressione/cavitazione pompa (serve NPSH), (e) calcolo colpo d'ariete (serve cinematica pressione).
Quale precisione ha il risultato?
Questo è un calcolo semplificato: Calcolo PRELIMINARE di velocità e regime. Non include: perdite di carico (λ Moody), rugosità reale, perdite localizzate (curve, valvole), cavitazione, colpo d'ariete. Per il dimensionamento definitivo servono kernel dedicati + curva caratteristica pompa.. Per applicazioni che richiedono maggiore precisione, adottare i metodi normativi completi indicati nelle fonti.
Qual è la fonte della formula?
Equazione di continuità Q = v·A con A = π·D²/4; Reynolds Re = v·D/ν. Valori ν da tavole IAPWS (acqua) e NIST (aria). Norme di riferimento: ISO 6708:1995 (DN — definizione nominale delle dimensioni tubazioni), UNI EN 10220:2003 (Tubi di acciaio senza saldatura e saldati — dimensioni), UNI EN 806-3:2006 (Impianti acqua potabile — dimensionamento), UNI 10339:1995 (Impianti aeraulici — velocità canali).
Qual è il parametro che influenza di più il risultato?
La variabile "DN commerciale" è il parametro più influente: una variazione del 10% su questo input produce una variazione di circa il 100% su "Diametro interno Di (m)".
Come varia il risultato in condizioni diverse dal riferimento?
Confronto tra "Condizioni di riferimento" e "L1 acqua · DN50 · 10 m³/h": Diametro interno Di (m) [m]: aumenta del 94.5% (da 0.027 a 0.053). Sezione A (m²) [m²]: aumenta del 278.3% (da 0.001 a 0.002). Portata Q (m³/s) [m³/s]: aumenta del 177.8% (da 0.001 a 0.003). Velocità media v (m/s) [m/s]: diminuisce del 26.6% (da 1.708 a 1.254). Numero di Reynolds Re [-]: aumenta del 42.8% (da 46452.999 a 66340.598).
Approfondimento tecnico
Cos'è questo calcolo
Calcola la velocità media v = Q/A del fluido in una condotta circolare e il numero di Reynolds Re = v·D/ν per valutare il regime di moto. Preset DN commerciali ISO 6708 / UNI EN 10220 (DN15…DN200), selettore unità portata (l/s · m³/h · m³/s) e fluido (acqua 20°C / acqua 80°C / aria / personalizzato). Target: progettista impianti (verifica v rispetto alle fasce raccomandate 0.5–2 m/s per acqua, 2–10 m/s per aria), perito per sopralluogo, studente ITI per equazione di continuità. È verifica PRELIMINARE: NON è calcolo di perdite di carico (serve Darcy-Weisbach + Moody) né verifica di cavitazione/colpo d'ariete. Dall'equazione di continuità Q = v·A si ricava la velocità media v = Q / (π·Di²/4). Il regime di moto è caratterizzato dal numero di Reynolds Re = v·Di/ν: Re<2300 laminare (flusso stratificato, profilo parabolico), Re>4000 turbolento (profilo appiattito, mescolamento), zona 2300–4000 di transizione. Velocità raccomandate per acqua in edilizia: 0.5–2 m/s (bilancia perdite e rumore, UNI EN 806-3); per aria in impianti aeraulici 2–10 m/s secondo destinazione (UNI 10339). Velocità molto alte generano perdite quadratiche, rumore ed erosione; velocità molto basse favoriscono sedimentazione e sviluppo biologico.
Formula
v = Q / A, A = π · Di² / 4
Re = v · Di / ν
ν acqua 20°C = 1.004·10⁻⁶ m²/s
ν acqua 80°C = 0.365·10⁻⁶ m²/s
ν aria 20°C = 15.1·10⁻⁶ m²/s
Regime: Re<2300 laminare · 2300–4000 transizione · >4000 turbolento
Dall'equazione di continuità Q = v·A si ricava la velocità media v = Q / (π·Di²/4). Il regime di moto è caratterizzato dal numero di Reynolds Re = v·Di/ν: Re<2300 laminare (flusso stratificato, profilo parabolico), Re>4000 turbolento (profilo appiattito, mescolamento), zona 2300–4000 di transizione. Velocità raccomandate per acqua in edilizia: 0.5–2 m/s (bilancia perdite e rumore, UNI EN 806-3); per aria in impianti aeraulici 2–10 m/s secondo destinazione (UNI 10339). Velocità molto alte generano perdite quadratiche, rumore ed erosione; velocità molto basse favoriscono sedimentazione e sviluppo biologico.
Condizioni di validità
Questo calcolo è valido nelle seguenti condizioni:
- Condotta circolare a sezione costante, completamente piena (moto in pressione, non a pelo libero).
- Fluido newtoniano incomprimibile in regime stazionario.
- Velocità media sulla sezione: il valore massimo al centro è circa 2× la media in regime laminare e 1.15–1.25× in turbolento completamente sviluppato.
- Diametri interni tabellati dal tool riferiti ad acciaio UNI EN 10255 serie media per TUTTI i DN coperti (DN15..DN200). Il Di effettivo dipende dal materiale e dalla classe di pressione: per PEAD PN10, rame, multistrato usare il Di del costruttore.
Sensibilità del risultato
Il risultato varia in misura significativa al variare dei seguenti parametri:
- DN commerciale [-]: sensibilità superlineare su "Diametro interno Di (m)" (inversamente proporzionale, elasticità -10.00).
- Portata Q [-]: sensibilità lineare su "Numero di Reynolds Re" (proporzionale, elasticità 1.00).
Quando questo calcolo non si applica
- NON calcola perdite di carico né prevalenza necessaria: servono il diagramma di Moody (Darcy-Weisbach) per il coefficiente di attrito λ e la rugosità reale del tubo.
- NON modella cavitazione (serve NPSH disponibile vs richiesto della pompa), colpo d'ariete (Joukowsky Δp = ρ·c·Δv), sovrappressioni o transitori.
- Tabella DN del tool = acciaio UNI EN 10255 serie media (TUTTI i DN). Per altri materiali, il Di effettivo può essere sensibilmente diverso: PEAD PN10 ha Di ~8–10% inferiore (es. DN100 PEAD Di≈96.8 mm vs 105.3 mm acciaio; DN150 PEAD Di≈141 mm vs 155.5 mm acciaio). Per acciaio zincato UNI EN 10255, PN16/25, rame UNI EN 1057, multistrato PE-Xa e per qualunque calcolo normativo, usare il Di del costruttore via modalità "Diametro interno manuale".
- Reynolds con viscosità cinematica tabellata per acqua 20°C / 80°C / aria 20°C a 1 atm: per altre T/P o fluidi diversi (oli, glicol) usare ν dalla scheda tecnica del produttore.
- Le fasce di velocità (acqua 0.5–2 m/s · aria 2–10 m/s) sono CONVENZIONE PRUDENZIALE INTERNA del tool basata su pratica progettuale (UNI 10339 per aria, prassi UNI EN 806-3 per acqua): NON sono limiti normativi assoluti.
- Quando NON usarlo: (a) dimensionamento definitivo condotta con perdite (serve kernel Darcy-Weisbach), (b) tubi non circolari (serve D_h = 4A/P_bagnato), (c) regime a pelo libero canali (serve Manning/Chézy), (d) verifica sottopressione/cavitazione pompa (serve NPSH), (e) calcolo colpo d'ariete (serve cinematica pressione).
Note tecniche
- Velocità raccomandate acqua potabile (UNI EN 806-3 / pratica progettuale): colonne montanti 0.5–1.5 m/s · distribuzione 1.0–2.0 m/s · mandata pompe ≤ 2.5 m/s · aspirazione pompe ≤ 1.5 m/s (per evitare cavitazione).
- Velocità raccomandate aria (UNI 10339 / ASHRAE): canali principali 5–10 m/s · diramazioni 3–5 m/s · canali terminali ≤ 3 m/s (residenziale) o ≤ 5 m/s (terziario) per contenere rumorosità < NC35.
- Passaggio DN → Di: DN è un valore nominale; il diametro interno effettivo dipende dal materiale e dalla serie. Acciaio UNI EN 10255 serie media ha Di ≈ DN × 0.95–1.0 per DN≤80. PEAD PN10: Di ≈ DN × 0.88. Rame UNI EN 1057: Di = Dest − 2·spessore. Per calcoli critici, usare il Di del costruttore.
- Reynolds e scabrezza: nel regime turbolento (Re>4000) il coefficiente di attrito λ dipende da Re e da ε/Di (scabrezza relativa). Acciaio nuovo ε ≈ 0.046 mm; PEAD ≈ 0.007 mm; acciaio vecchio con incrostazioni ε ≈ 0.5–2 mm. Per λ serve il diagramma di Moody o la formula di Colebrook-White.
- Quando NON usarlo: (a) dimensionamento con perdite di carico (serve Darcy-Weisbach), (b) verifica NPSH aspirazione pompa (serve curva NPSH_r costruttore), (c) canali a pelo libero (serve Manning/Chézy), (d) condotti non circolari (serve D_h = 4A/P_bagnato), (e) fluidi non newtoniani (fanghi, polpe — servono reologie specifiche).
- Passo successivo: se v è nella fascia normale, calcolare le perdite di carico con Darcy-Weisbach; se v è elevata (>2.5 m/s per acqua), aumentare il DN (riduzione perdite ∝ 1/Di⁵). Se il regime è laminare (Re<2300), verificare se si tratta di olio o fluido viscoso (probabile): valutare riscaldamento fluido o aumentare sezione.
Analisi tecnica
Metodo: Dall'equazione di continuità Q = v·A si ricava la velocità media v = Q / (π·Di²/4). Il regime di moto è caratterizzato dal numero di Reynolds Re = v·Di/ν: Re<2300 laminare (flusso stratificato, profilo parabolico), Re>4000 turbolento (profilo appiattito, mescolamento), zona 2300–4000 di transizione. Velocità raccomandate per acqua in edilizia: 0.5–2 m/s (bilancia perdite e rumore, UNI EN 806-3); per aria in impianti aeraulici 2–10 m/s secondo destinazione (UNI 10339). Velocità molto alte generano perdite quadratiche, rumore ed erosione; velocità molto basse favoriscono sedimentazione e sviluppo biologico.
Risultato di riferimento: Diametro interno Di (m): 0.027 m, Sezione A (m²): 0.001 m².
Attenzione: Calcolo PRELIMINARE di velocità e regime. Non include: perdite di carico (λ Moody), rugosità reale, perdite localizzate (curve, valvole), cavitazione, colpo d'ariete. Per il dimensionamento definitivo servono kernel dedicati + curva caratteristica pompa.
Analisi di sensibilità
Elasticità: variazione percentuale dell'output rispetto alla variazione percentuale dell'input (1.0 = lineare).
| Input | Output principale | Elasticità | Tipo relazione |
|---|---|---|---|
| DN commerciale [-] | Diametro interno Di (m) | -10.00 | superlineare |
| Portata Q [-] | Numero di Reynolds Re | 1.00 | lineare |
| Diametro interno Di (mm) [mm] | Diametro interno Di (m) | 0.00 | trascurabile |
| Viscosità cinematica ν (mm²/s) [mm²/s] | Diametro interno Di (m) | 0.00 | trascurabile |
Nota: Il risultato è particolarmente sensibile a "DN commerciale" [-]: una variazione del 10% produce circa il 100% di variazione su "Diametro interno Di (m)".
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