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Pompa a vite di Archimede

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  • Archimedes of Syracuse
Archimedes' screw pump in ancient irrigation system, mechanical engineering.

(Immagine generata a solo scopo illustrativo)

La vite di Archimede è una vite a spostamento positivo. pompa costituito da una superficie a forma di vite (un'elica) all'interno di un tubo cavo. Quando la vite gira, raccoglie un volume d'acqua sul fondo e lo solleva attraverso il tubo mentre ruota. È molto efficace per spostare grandi quantità d'acqua, soprattutto a basse prevalenze, e tollera i detriti.

La vite di Archimede è una delle prime macchine idrauliche conosciute. Il suo funzionamento si basa sul principio dello spostamento positivo. Il dispositivo è costituito da una vite elicoidale di grandi dimensioni, detta vite, strettamente inserita o racchiusa in un cilindro. L'intero gruppo è posizionato in pendenza, con l'estremità inferiore immersa nella sorgente di fluido. Una fonte di energia, storicamente umana o animale e ora tipicamente una sorgente di fluido. motore elettrico, fa ruotare la vite sul suo asse centrale.

As the screw turns, the bottom edge of the helix scoops up a pocket of water. This trapped volume of water is then conveyed upwards along the spiral path as the screw continues to rotate. Each rotation moves the pocket of fluid further up the incline until it reaches the top and is discharged. The efficiency of the pompa depends on the angle of inclination, the rotational speed, and the clearance between the screw and the cylinder. A tighter fit prevents leakage back down the screw, increasing efficiency, but also increases friction and wear.

Uno dei suoi vantaggi più significativi, sia storicamente che nelle applicazioni moderne, è la sua capacità di gestire acque contenenti rifiuti solidi, detriti e persino organismi acquatici delicati senza danni significativi. Ciò la rende eccezionalmente utile nel trattamento delle acque reflue per il sollevamento di liquami grezzi e nelle applicazioni di drenaggio in cui l'acqua non è pre-filtrata. A differenza delle pompe centrifughe ad alta velocità, l'azione lenta e delicata della pompa a vite riduce al minimo i danni al fluido pompato.

UNESCO Nomenclature: 3313
- Ingegneria meccanica

Tipo

Dispositivo fisico

Interruzione

Rivoluzionario

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • comprensione del piano inclinato
  • sviluppo di superfici elicoidali (viti)
  • principi di base dello spostamento dell'acqua
  • metallurgia e lavorazione del legno per la costruzione del dispositivo

Applicazioni

  • irrigation systems in ancient civilizations
  • moderni impianti di trattamento delle acque reflue per il sollevamento delle acque reflue
  • prosciugamento di miniere e cantieri edili
  • sistemi di pompaggio dell'acqua rispettosi dei pesci
  • manipolazione di materiali granulari come il grano in agricoltura
  • drenaggio del terreno nelle zone basse

Brevetti:

NA

Idee e potenziali innovazioni

  • pompe a vite miniaturizzate per dispositivi medici microfluidici
  • pompe a vite a passo variabile per un controllo ottimizzato del flusso in tempo reale
  • pompe a vite realizzate con polimeri biodegradabili per la bonifica ambientale temporanea
  • sistemi integrati di pompe a vite e turbine per il recupero energetico su piccola scala nei canali d'acqua
  • pompe a vite autonome alimentate ad energia solare per l'agricoltura remota
  • pompe a vite progettate per trasportare materiali biologici delicati senza danni
  • pompe a vite a doppia elica per lo spostamento simultaneo di due fluidi diversi senza miscelarli
  • screw pumps with integrated sensors for monitoring fluid viscosità and density
  • autopulente screw pump designs for handling highly viscous sludge
  • sistemi di pompe a vite modulari per un facile ridimensionamento nelle applicazioni industriali
Correlato a: vite di Archimede, pompa volumetrica, sollevamento dell'acqua, irrigazione, tecnologia antica, meccanica dei fluidi, pompa a vite, pompa a bassa prevalenza, trattamento dei solidi, acque reflue.

Contesto storico

Pompa a vite di Archimede

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(se la data è sconosciuta o non rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

decimo anno anniversario

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