Reti Analizzabili

Hydronet consente di analizzare reti idrauliche in pressione, composte da rami anche di differente materiale e diametro, in presenza di almeno un nodo serbatoio a piezometrica fissata e di nodi generici di rete di cui si assegna la portata di servizio in uscita dalla rete. Su ogni ramo della rete è possibile disporre un dispositivo di controllo del flusso, costituito da una pompa o da una valvola.

I dati che descrivono l'edificio possono essere assegnati con varie modalità:

• digitandoli direttamente nei fogli di input previsti dal menù Dati,
• col mouse in ambiente grafico, con possibilità di importare un sfondo in formato Dxf

Input Grafico

I dati che definscono la rete possono essere inseriti per via grafica. L'operazione inizia selezionando sulla barra strumenti a sinistra l'elemento da inserire (nodo, ramo, pompa o valvola) e quindi l'azione da eseguire nella barra delle azioni che compare dopo aver selezionato l'elemento. In questo caso si sceglierà l'azione "Inserisci". Altre azioni disponibili sono "Cancella", "Sposta", "Modifica" e "Quota". In funzione del tipo prescelto compare una forma che consente di impostare le caratteristiche dell'elemento che si va ad inserire, visibile sulla destra nelle quattro figure seguenti, rispettivamente per nodi, rami, pompe e valvole.

Basta quindi un semplice click in un punto per inserire lì un nodo, una pompa o una valvola, oppure cliccare e trascinare per inserire un ramo.

Imput di Griglia

Operazioni di inserimento, e modifica possono essere eseguite altrettanto bene anche lavorando con le griglie, digitando direttamente i dati o usando il "copia-incolla". Le figure seguenti riportano le griglie dati degli elementi di modellazione. Accanto a queste, il programma prevede griglie dedicate ai risultati disponibili dopo l'esecuzione dell'analisi.

Gli Elementi della Rete

Sono gli elementi caratteristici che consentono la definizione di una rete all'interno del programma

I Nodi

I nodi sono i punti di incrocio dei rami della rete. Sui nodi è in genere nota la portata in uscita dalla rete, fissata in base alle esigenze di servizio dell'utenza collegata al nodo, ed è incognita l'altezza piezometrica. Se però il nodo rappresenta un "serbatoio", il dato noto è la quota piezometrica, da porre pari alla quota del pelo libero dell'acqua invasata, e il termine incognito risulta la portata in ingresso o in uscita dal serbatoio. In definitiva, occorre predisporre un nodo in tutti gli incroci dei rami, nei punti in cui ci sia prelievo di fluido, in corrispondenza dei serbatoi e nei punti di discontinuità delle caratteristiche dei rami, laddove cioè cambia il diametro o il materiale della condotta. I nodi servono per la definizione dei rami e dei profili. Per i rami si richiedono il nodo iniziale e finale, per i profili una sequenza di due o più nodi tali da costituire un percorso continuo.

I Rami

I rami sono tratti di tubazione di caratteristiche omogenee, definiti fra due nodi. Su ogni ramo si suppone costante il diametro, il tipo di materiale e il suo stato di usura. Non è prevista una portata distribuita sul ramo, in quanto questa esigenza può essere realisticamente modellata infittendo i nodi e i rami sul particolare tronco di condotta. Su ogni ramo si può applicare un dispositivo, costituito da una pompa o da una valvola di regolazione. Questo non limita l'efficacia di modellazione del programma, in quanto la presenza di due o più dispositivi in serie su un tronco può essere modellata, come nel caso precedente, disponendo nodi intermedi e suddividendo il tronco in più rami.

Man mano che vengono introdotti nuovi elementi, il disegno della planimetria della rete è aggiornato in linea. In figura si può notare la presenza di una pompa sul ramo 4 e di una valvola sul ramo 3. Le quotature sui nodi e sui rami possono essere stabilite dall'utente con la funzione "Quota", cliccando uno o più volte l'elemento da quotare, sia esso un nodo o un ramo. Il colore dei rami indica il tipo di materiale, lo spessore del tratto è proporzionale al diametro interno

Le Tipologie

Definiscono delle tipologie ricorrenti da assegnare agli elementi della rete per caratterizzarne il comportamento. In una rete possono essere presenti, ad esempio uno o più tipi diversi di materiali, di pompe o di valvole. Alcune tipologie frequenti sono già predefinite, altre possono essere create semplicemente, aggiungendo una nuova tipologia o modificando una già presente.

I Tipi di Materiali

Definiscono le tipologie di materiali utilizzati nella rete e la formula della cadente ad essi associata. Una volta definiti i materiali, si potrà caratterizzare il comportamento idraulico dei rami, assegnando ad ognuno di essi il materiale che gli compete.

La formula assunta per la cadente è di tipo generale, assegnando opportunamente i coefficienti a, k, n ed m l'utente può rappresentare tutte le formule classiche disponibili in letteratura.

In alternativa, Hydronet offre un vasta casistica predefinita in base al materiale e allo stato di usura, specializzata per le formule di Hazen-Williams, Gauckler-Strickler, Bazin, Kutter, Casale-Telesca, Scimeni-Veronesi, Service du Genie Rural. I materiali disponibili di default comprendono l'acciaio, la ghisa, il cemento armato, i metalli lisci e i materiali plastici, ad ognuno dei quali è associata una serie di stati di usura tipici, a scabrezza crescente, come riportato nelle figure seguenti.

I Tipi di Pompe

Definiscono le tipologie delle pompe utilizzate nella rete e caratterizzate mediante l'assegnazione di tre punti tipici di funzionamento (Q, DH). Interpolando con legge esponenziale i punti di funzionamento assegnati, il programma giunge alla costruzione della curva caratteristica della pompa, da utilizzare nel corso dell'analisi e per il disegno nella finestra ad essa dedicata. Una pompa così definita può essere applicata ad un ramo, assegnandola come dispositivo presente sul ramo. La direzione di flusso è legata alla direzione del ramo, dal nodo iniziale al nodo finale. La direzione di pompaggio si inverte scambiando i nodi del ramo

I Tipi di Valvole

Questa tipologia definisce i tipi di valvole di regolazione utilizzate nella rete. Un tipo valvola si caratterizza assegnandone il diametro interno, il coefficiente per la perdita di carico localizzata funzione del quadrato della velocità e la perdita di carico costante. Una valvola così definita può essere applicata ad un ramo, assegnandola come dispositivo presente sul ramo.

Utility di Correlazione

Il programma, inoltre, prevede una utility di correlazione fra i coefficienti di scabrezza delle principali formule classiche e i coefficienti a, k, n ed m previsti in Hydronet L'utilizzo dell'utility è molto semplice: si sceglie la formula da correlare, si imposta il coefficiente di scabrezza e si clicca sul pulsante "Correla con la formula Hydronet" per ottenere i valori equivalenti dei coefficienti a, k, n ed m.

I Profili

I profili sono i percorsi scelti dall'utente all'interno della rete, dei quali si vuole visualizzare il disegno in una vista altimetrica. La definizione dei profili non è quindi obbligatoria ai fini dell'analisi, ma è molto utile per il controllo grafico delle quote geometriche dei nodi e, una volta effettuata l'analisi, anche dei carichi piezometrici finali. I profili si definiscono assegnando una sequenza di nodi, tale da costituire un percorso continuo all'interno della rete.