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Radiatori: meglio verniciati o no?
7331785
7331785 Inviato: 6 Apr 2009 22:13
 

de_corsa ha scritto:

sempre secondo me: la seconda che hai detto...
...però urano ha parlato anche di convezione forzata

Mah, direi che la convezione è convezione, che poi sia forzata o naturale al fenomeno convettivo non interessa... icon_asd.gif
Ovvero, dal pto di vista accademico la convezione è un fenomeno innescato unicamente dalle caratteristiche locali di pressione e temperatura interne al fluido, tanto che l'energia che si scambia e tutto il resto viene spiegato da vari coefficienti e numerelli adimensionali (Nusselt Prandtl, Reynolds, Grashof, ecc...) costruiti tramite le varie proprietà e caratteristiche del fluido.
Se poi noi forziamo il fluido, lo scambio sarà sempre convettivo, ma semplicemente aumenteremo molto l'efficiacia di tale scambio. Se avessimo un radiatore di forma regolarissima, tipo un pentolone, appoggiato sulla camera di scoppio, probabilmente anche la convezione naturale basterebbe ad asportare abbstanza calore. Ma siccome tornerebbe credo un po' scomodo, ci tocca mettere una pompa per convincere il fluido refrigerante a fare tutto il giro dell'impianto... icon_asd.gif

urano88 ha scritto:
"Trasporto di calore per trasporto di materia". Capirai come questo valga sia che la i movimenti siano naturali, sia che siano forzati, vale addirittura nel caso in cui prendo fisicamente un oggetto solido caldo e lo sposto da un'altra parte, infondo anche in quel caso ho spostato del calore icon_wink.gif

Credo che questa tua definizione, seppur dotata di un certo grado di romanticismo strida un po' con ciò che si considera normalmente per convezione, definitia unicamente per il fuidi. Nei solidi lo scambio termico è solamente conduttivo. Peraltro, appunto, come scritto sopra tutto ciò che spiega quantitativamente tali fenomeni è legato alle proprietà del fluido, per cui parlare di solidi è quantomeno fuori luogo.

Per inciso: dal pto di vista fisico, aria ed acqua si comportano esattamente allo stesso modo. Cambiano gli ordini di grandezza delle loro proprietà, ma fisicamente non c'è differenza. Ergo, dite "fluidi" senza specificare se aria o acqua...
 
7332167
7332167 Inviato: 6 Apr 2009 22:48
 

Paolo558 ha scritto:
urano88 ha scritto:
"Trasporto di calore per trasporto di materia". Capirai come questo valga sia che la i movimenti siano naturali, sia che siano forzati, vale addirittura nel caso in cui prendo fisicamente un oggetto solido caldo e lo sposto da un'altra parte, infondo anche in quel caso ho spostato del calore icon_wink.gif

Credo che questa tua definizione, seppur dotata di un certo grado di romanticismo strida un po' con ciò che si considera normalmente per convezione, definitia unicamente per il fuidi. Nei solidi lo scambio termico è solamente conduttivo. Peraltro, appunto, come scritto sopra tutto ciò che spiega quantitativamente tali fenomeni è legato alle proprietà del fluido, per cui parlare di solidi è quantomeno fuori luogo.

Metti di avere una pentola di acqua calda sul gas e un po' di acqua fredda nel lavandino. Prendi un sasso e lo metti nell'acqua calda: si scalda per conduzione. Poi lo togli dalla pentola e lo metti nel lavandino: cede il suo calore all'acqua per conduzione.. però non posso dire che il calore è passato dalla pentola al lavello per conduzione, non è vero! E' passato dall'una all'altra perché ho preso il sasso e l'ho spostato, come la mettiamo??
O ancora, metti all'interno del pentolone sul motore un po' di palline di plastica con densità simile all'acqua: seguiranno i moti convettivi del liquido, ma non trasportano forse anche loro del calore??

Insomma all'interno del solido non posso avere scambi convettivi, è ovvio, però considerando un sistema in cui i solidi si muovono si può benissimo muovere del calore e io direi che anche in questo caso si tratta di convezione.

Paolo558 ha scritto:
dal pto di vista accademico la convezione è un fenomeno innescato unicamente dalle caratteristiche locali di pressione e temperatura interne al fluido, tanto che l'energia che si scambia e tutto il resto viene spiegato da vari coefficienti e numerelli adimensionali (Nusselt Prandtl, Reynolds, Grashof, ecc...) costruiti tramite le varie proprietà e caratteristiche del fluido.

Questa cosa non mi piace troppo, non sono ben ferrato sull'argomento, ma sicuramente la convezione naturale è fortemente dipendente dalla gravità, se porti la pentola in orbita te li sogni i moti convettivi, resta tutto fermo e stratificato, quindi mi suona male che tutti i coefficienti che la governano siano adimensionali icon_confused.gif
 
7332496
7332496 Inviato: 6 Apr 2009 23:26
 

urano88 ha scritto:


Insomma all'interno del solido non posso avere scambi convettivi, è ovvio, però considerando un sistema in cui i solidi si muovono si può benissimo muovere del calore e io direi che anche in questo caso si tratta di convezione.



da un punto di vista rigorosamente scientifico (fisica elementare) il tuo ragionamento è sbagliato; da un punto di vista pratico è accettabile in termini di spostamento di calore attravero solidi, ma non è convezione


urano88 ha scritto:


Paolo558 ha scritto:
dal pto di vista accademico la convezione è un fenomeno innescato unicamente dalle caratteristiche locali di pressione e temperatura interne al fluido, tanto che l'energia che si scambia e tutto il resto viene spiegato da vari coefficienti e numerelli adimensionali (Nusselt Prandtl, Reynolds, Grashof, ecc...) costruiti tramite le varie proprietà e caratteristiche del fluido.


Questa cosa non mi piace troppo, non sono ben ferrato sull'argomento, ma sicuramente la convezione naturale è fortemente dipendente dalla gravità, se porti la pentola in orbita te li sogni i moti convettivi, resta tutto fermo e stratificato, quindi mi suona male che tutti i coefficienti che la governano siano adimensionali icon_confused.gif


anche questa non è propriamente corretto: se tu riscaldi un fluido in un contenitore chiuso, il moto convettivo si verifica.

Stiamo andando, comunque, verso una disquisizione accademica ... eusa_naughty.gif

Se volete complicare il tutto possiamo anche introdurre concetti di fluido-dinamica quali il teorema di Bernouolli sul moto dei fluidi, che condiziona le modalità con cui il calore viene trasportato all'interno dei condotti e che condiziona quindi la dispersione termica condizionando i moti connvettivi forzati...

icon_rolleyes.gif
 
7332607
7332607 Inviato: 6 Apr 2009 23:42
 

frankie-zzr1400 ha scritto:
..ma non è convezione

Ok, allora che cosa è?

frankie-zzr1400 ha scritto:
se tu riscaldi un fluido in un contenitore chiuso, il moto convettivo si verifica.

Perché? Qual è il motore della convezione? Insomma perché semplicemente scaldando un fluido in un contenitore si instaurano dei moti convettivi?? Perché nel magazzino del sole (il progetto della mia ex scuola che ho lincato alla pagina precedente) non si verificano moti convettivi??
 
7332670
7332670 Inviato: 6 Apr 2009 23:49
 

urano88 ha scritto:
frankie-zzr1400 ha scritto:
..ma non è convezione

Ok, allora che cosa è?

frankie-zzr1400 ha scritto:
se tu riscaldi un fluido in un contenitore chiuso, il moto convettivo si verifica.

Perché? Qual è il motore della convezione? Insomma perché semplicemente scaldando un fluido in un contenitore si instaurano dei moti convettivi?? Perché nel magazzino del sole (il progetto della mia ex scuola che ho lincato alla pagina precedente) non si instaurano moti convettivi??


l'esempio che hai portato riguardo l'esperimento compiuto nella tua scuola è un esperimento classico di come la convezione provoca moti che spingono masse di fluidi, in presenza di gravità, verso l'alto (tra l'altro sono fenomeni che stanno alla base della metereologia)

un fluido che si riscalda, causa l'agitazioen molecolare, diviene più leggero: se il riscaldamento avviene dal basso darà origine ad una corrente convettiva verso l'alto: se il riscaldamento invece avviene dall'alto, poichè i fluidi più caldi sono più leggeri, si minimizza il movimento convettivo naturale.

se sei nello spazio con un contenitore chiuso, anche se non hai un movimento convettivo proprio (visto che non c'è gravità non c'è peso), la different edensità del fluido dipendente dal riscaldamento dello stesso, genera, a livello molecolare, movimenti
 
7332795
7332795 Inviato: 7 Apr 2009 0:11
 

frankie-zzr1400 ha scritto:
l'esempio che hai portato riguardo l'esperimento compiuto nella tua scuola è un esperimento classico di come la convezione provoca moti che spingono masse di fluidi, in presenza di gravità, verso l'alto (tra l'altro sono fenomeni che stanno alla base della metereologia)

Uhm mi sa che non hai capito, prova un po' a vedere questa pagina Link a pagina di Lnx.itiscastelli.it (e poi anche un po' di altre se ti interessa, secondo me è molto ben fatto) non era un progetto di noi ragazzi, ma era portato avanti dai professori col sostegno della provincia..
Insomma il progetto dettagliato (qui: Link a pagina di Lnx.itiscastelli.it ) è ben altra cosa che giochini da ragazzini delle superiori. Inoltre progetti simili sono già stati realizzati all'estero (c'è l'elenco completo nel link appena qui sopra) quindi funzionano!

E comunque l'esempio del calore trasportato tramite il sasso che cosa è? E' impossibile che la scienza (fisica elementare) non lo preveda, è una cosa tanto banale...

frankie-zzr1400 ha scritto:
poichè i fluidi più caldi sono più leggeri, si minimizza il movimento convettivo naturale.

Non è che si minimizza, si annulla proprio, non ci può essere!

frankie-zzr1400 ha scritto:
se sei nello spazio con un contenitore chiuso, anche se non hai un movimento convettivo proprio (visto che non c'è gravità non c'è peso), la different edensità del fluido dipendente dal riscaldamento dello stesso, genera, a livello molecolare, movimenti

Movimenti a livello molecolare ci sono sempre, si parla di moto Browniano, ma è ben diverso dai moti convettivi! Quindi non è che "non hai un movimento convettivo proprio", non hai un moto convettivo punto!!
 
7333523
7333523 Inviato: 7 Apr 2009 9:20
 

urano88 ha scritto:


frankie-zzr1400 ha scritto:
poichè i fluidi più caldi sono più leggeri, si minimizza il movimento convettivo naturale.

Non è che si minimizza, si annulla proprio, non ci può essere!


credo proprio che frankie abbia ragione: il moto convettivo per definizione è il "trasporto" di calore da parte di molecole che, nel loro movimento, lo cedono a quelle adiacenti.

esse infatti in un fluido sono libere di muoversi anche solo semplicemente perché riscaldandosi si allontanano tra loro (espandendo il volume della massa di fluido, a pressione costante) e ciò succede anche in assenza di peso, ovviamente in tutte le direzioni.

in definitiva la gravità si limita ad esaltare questo fenomeno in quanto con la differenza di densità che si crea, si genera una spinta ascensionale che va a sommarsi al moto convettivo ma non ne è la causa diretta, anzi ne è un effetto secondario.

spesso comunque si equivoca tra "moto convettivo" puro e semplice ed il suo effetto più vistoso che si manifesta in presenza di gravità...
...nell'ambiente dove viviamo noi del resto! icon_smile.gif
 
7333820
7333820 Inviato: 7 Apr 2009 10:25
 

urano88 ha scritto:
Paolo558 ha scritto:
urano88 ha scritto:
"Trasporto di calore per trasporto di materia"
Nei solidi lo scambio termico è solamente conduttivo.

Metti di avere una pentola di acqua calda sul gas...
...
Insomma all'interno del solido non posso avere scambi convettivi, è ovvio, però considerando un sistema in cui i solidi si muovono si può benissimo muovere del calore e io direi che anche in questo caso si tratta di convezione.

NON è convenzione, per il semplice fatto che tu stai barando! Ho capito il caso che descrivevi, il sasso caldo spostato da una parte all'altra. Ma nell'esatto momento in cui dici "lo prendo e lo sposto", chi è che fa quest'azione? Tu, un braccio robotico, Abatantuono che fa "mmmmmhhh.....levitamento", in tutti i casi un intervento esterno al sistema, un intervento di tipo meccanico, che nn ha nulla a che fare con lo scambio termico ed il moto convettivo. Quest'ultimo è "spontaneo", ovvero determinato e definito dalle caratteristiche locali del fluido. Quindi, ripeto, considerare un corpo solido è un problema mal-posto...

urano88 ha scritto:

Paolo558 ha scritto:
...viene spiegato da vari coefficienti e numerelli adimensionali (Nusselt Prandtl, Reynolds, Grashof, ecc...) costruiti tramite le varie proprietà e caratteristiche del fluido.

Questa cosa non mi piace troppo, non sono ben ferrato sull'argomento, ma sicuramente la convezione naturale è fortemente dipendente dalla gravità, se porti la pentola in orbita te li sogni i moti convettivi, resta tutto fermo e stratificato, quindi mi suona male che tutti i coefficienti che la governano siano adimensionali icon_confused.gif

Non nego che centri la gravità, anzi il numero di "Grashof" ha a che fare proprio con le forze di galleggiamento... Però l'aerodinamica si poggia pesantemente sui numeri adimensionali, per tutta una serie di vantaggi che nn ha senso che ti elenchi qui (potrei anche trovare buchi inaspettati nella mia memoria). Quando li affronterai avrai tutto chiaro.
In ogni caso, spesso si possono trovare spiegazioni paradossali per giustificare le proprie intuizioni (tipo "porto la pentola in orbita"), ma occorre a stare attenti a non cambiare troppo radicalmente le condizioni al contorno, uscendo magari dalle ipotesi di validità di una definizione per esempio. Magari ha senso ciò che si dice, ma se nn sono più verificate le condizioni al contorno, cade tutto il costrutto e quindi è ovvio che occorre appoggiarsi su altri assunti...
 
7336687
7336687 Inviato: 7 Apr 2009 17:29
 

de_corsa ha scritto:
il moto convettivo per definizione è il "trasporto" di calore da parte di molecole che, nel loro movimento, lo cedono a quelle adiacenti.

Io non parlerei di convezione a livello molecolare, lì i fenomeni sono per lo più conduttivi: le molecole si urtano tra loro e si scambiano energia cinetica termica.

de_corsa ha scritto:
esse infatti in un fluido sono libere di muoversi anche solo semplicemente perché riscaldandosi si allontanano tra loro (espandendo il volume della massa di fluido, a pressione costante) e ciò succede anche in assenza di peso, ovviamente in tutte le direzioni.

Questo è vero, però direi che è un fenomeno limitato, la zona localmente riscaldata si espande un po' e il calore per convezione esce dal perimetro iniziale, ma da un certo punto in poi la situazione si stazionarizza (il calore immerso è uguale a quello disperso con continuità) e prevale la conduzione.


Paolo558 ha scritto:
urano88 ha scritto:
Paolo558 ha scritto:
urano88 ha scritto:
"Trasporto di calore per trasporto di materia"
Nei solidi lo scambio termico è solamente conduttivo.

Metti di avere una pentola di acqua calda sul gas...
...
Insomma all'interno del solido non posso avere scambi convettivi, è ovvio, però considerando un sistema in cui i solidi si muovono si può benissimo muovere del calore e io direi che anche in questo caso si tratta di convezione.

NON è convenzione, per il semplice fatto che tu stai barando! Ho capito il caso che descrivevi, il sasso caldo spostato da una parte all'altra. Ma nell'esatto momento in cui dici "lo prendo e lo sposto", chi è che fa quest'azione? Tu, un braccio robotico, Abatantuono che fa "mmmmmhhh.....levitamento", in tutti i casi un intervento esterno al sistema, un intervento di tipo meccanico, che nn ha nulla a che fare con lo scambio termico ed il moto convettivo. Quest'ultimo è "spontaneo", ovvero determinato e definito dalle caratteristiche locali del fluido. Quindi, ripeto, considerare un corpo solido è un problema mal-posto...

Eh ma allora pure la pompa che spinge il liquido dal cilindro al radiatore, pure il moto della moto o delle ventole che forzano l'aria nel radiatore... sono tutti interventi esterni di tipo meccanico, ma se levi anche uno solo di questi interventi allora tutto l'impianto di raffreddamento non funziona più. Insomma non è così facile... ed è innegabile che spostando un corpo si sposta anche tutto il calore che esso trasporta, sia questo un processo naturale o forzato. Ci sono esempi anche fenomeni spontanei: pensa all'acqua che gocciola da un ghiacciaio in estate e porta a valle il suo "freddo" o anche le grandi correnti oceaniche, tipo quella del golfo che porta il calore del Messico fino in Norvegia... Insomma classificare come problemi mal-posti una così vasta classe di fenomeni mi pare eccessivo e non propriamente scientifico icon_confused.gif
 
7337612
7337612 Inviato: 7 Apr 2009 19:47
 

urano88 ha scritto:

Io non parlerei di convezione a livello molecolare, lì i fenomeni sono per lo più conduttivi: le molecole si urtano tra loro e si scambiano energia cinetica termica.

[...]

Eh ma allora pure la pompa che spinge il liquido dal cilindro al radiatore, pure il moto della moto o delle ventole che forzano l'aria nel radiatore... sono tutti interventi esterni di tipo meccanico, ma se levi anche uno solo di questi interventi allora tutto l'impianto di raffreddamento non funziona più. Insomma non è così facile... ed è innegabile che spostando un corpo si sposta anche tutto il calore che esso trasporta, sia questo un processo naturale o forzato. Ci sono esempi anche fenomeni spontanei: pensa all'acqua che gocciola da un ghiacciaio in estate e porta a valle il suo "freddo" o anche le grandi correnti oceaniche, tipo quella del golfo che porta il calore del Messico fino in Norvegia... Insomma classificare come problemi mal-posti una così vasta classe di fenomeni mi pare eccessivo e non propriamente scientifico icon_confused.gif


nell'ordine:

- come fai a non parlare di convezione a livello molecolare?
la convezione è un fenomeno molecolare!
icon_smile.gif a quale livello vorresti farla assurgere?

- nel momento in cui forzi un flusso, il suo moto non può benissimo non essere più convettivo: in questo caso la convezione è travolta ed annullata dalla spinta meccanica.

esistono tuttavia motori in cui il circuito di raffreddamento a liquido è privo di qualsivoglia pompa e sfrutta esclusivamente il moto convettivo: qualche motore da 50cc e più del recente passato, dei motori stazionari (generatori, pompe) e perfino qualche motore da competizione!
ma anche tutti i sistemi di raffreddamento ad aria non forzata utilizzati su motori stazionari sono da considerare basati unicamente sulla dispersione di calore per moto convettivo.

l'esempio che fai delle correnti oceaniche non è del tutto corretto anzi non lo è affatto perché il loro moto è influenzato principalmente, per non dire esclusivamente, dall'effetto Coriolis e solo molto limitatamente dalla semplice convezione: quest'ultima è responsabile se mai dell'emersione o della subduzione delle correnti per differenza di temperatura (e quindi densità) rispetto ad altre correnti con cui si scontrano.

ancor meno calzante è l'esempio delle acque di fusione: in realtà stai parlando di acque più calde dell'ambiente circostante che per effetto della gravità scendono invece di salire, diversamente da come ci si potrebbe aspettare per un moto convettivo!
il recupero termico delle acque di fusione avviene quindi principalmente per conduzione.
 
7337801
7337801 Inviato: 7 Apr 2009 20:11
 

E' logico che vi è un problema di definizioni, purtroppo non sono del tutto univoche e personalmente nel corso degli anni mi sono adattato a quella che più mi permetteva di interpretare i vari fenomeni.

Seguendo la mia definizione (trasporto di calore per trasporto di materia) spiego un vasto numero di fenomeni di trasporto termico che avvengono su scala macro e mesoscopica. Non pretendo di parlare di scala microscopica visto che una singola molecola trasporterà ben poco calore ed il suo moto è troppo influenzato da fluttuazioni statistiche.

Se limitassi la definizione di convezione ai moti convettivi gravitazionali avrei dei grossi problemi a classificare un gran numero di fenomeni (quali ad esempio quelli citati sopra, che non pretendono di essere convettivi (anche se secondo la mia definizione lo sono), ma solo di insinuare qualche dubbio).

Non nego che la mia ipotesi a priori possa essere sbagliata (e di conseguenza tutte le cose che ne deduco), però mi pare che trasportata in natura sia più adatta della vostra ed alla fine è questo che conta...
 
7338193
7338193 Inviato: 7 Apr 2009 20:56
 

urano88 ha scritto:
...mi pare che trasportata in natura sia più adatta della vostra ed alla fine è questo che conta...


Ma la questione è che la "nostra" è quella universalmente proposta come definizione di convezione. Se poi tu vuoi definirne un'altra, tipo convezione di massa o come vuoi tu, liberissimo, ma se continui ad usare la stessa parola, continuerò a dirti che per me la convezione riguarda esclusivamente i fluidi e quindi coi solidi non può essere; ergo il problema è mal-posto...
Poi, il discorso dell'intervento meccanico della pompa, ha senso, ma infatti a quel pto si distingue tra convezione forzata e convezione naturale, come già spiegato e come ribadito anche da De_corsa.

Il pto è che una definizione è una definizione, serve per capirsi. Se ognuno inizia a dire "ma io la intendo così" vien fuori un minestrone...
 
7338379
7338379 Inviato: 7 Apr 2009 21:13
 

Paolo558 ha scritto:
Poi, il discorso dell'intervento meccanico della pompa, ha senso, ma infatti a quel pto si distingue tra convezione forzata e convezione naturale, come già spiegato e come ribadito anche da De_corsa.

Veramente quella distinzione l'ho fatta io... De_corsa sostiene che la convezione sia unicamente naturale e che addirittura
de_corsa ha scritto:
nel momento in cui forzi un flusso, il suo moto non può benissimo non essere più convettivo: in questo caso la convezione è travolta ed annullata dalla spinta meccanica.
e personalmente questa affermazione mi lascia molto perplesso perché comunque vi è trasporto di calore.

Sia ben inteso che non ho la minima intenzione di distruggere anni di studi e ricerche di tutti quelli venuti prima di me, che restano validissimi nei vari ambiti, solo che mi pare che la definizione che la lega unicamente ai fluidi (o quella ancora più restrittiva che assume De_corsa) sia un po' troppo stretta e lasci indefinito un numero eccessivo di fenomeni.

In ogni caso non mi pare di essere stato scorretto: ho presentato quello che intendevo per un fenomeno convettivo sin dalla prima riga del primo post in cui ho iniziato a parlarne, è mia abitudine definire una cosa prima di mettermi a ricavarne ciò che ne consegue.. Tutte le obiezioni che mi sono state mosse sono cadute semplicemente perché io applico la mia (pubblica) definizione. Si può benissimo discutere della definizione e in questo caso rinnovo la domanda: come è definito il fenomeno secondo cui dei corpi (solidi o fluidi che siano) spostano calore nello spazio cambiando la loro posizione a seguito di forze esterne (siano queste Coriolis, la gravità o quella del mio braccio)? Se manca una definizione sarebbe opportuno che qualcuno si preoccupasse di dargliela introducendo il 4° principio di trasmissione del calore!
 
7338602
7338602 Inviato: 7 Apr 2009 21:33
 

urano88 ha scritto:
Se manca una definizione sarebbe opportuno che qualcuno si preoccupasse di dargliela introducendo il 4° principio di trasmissione del calore!


Basta quello che c'è già!!!
Lo scambio termico avviene per: conduzione, convezione (nei FLUIDI) ed irraggiamento.
Se tu hai una stanza con dentro un tocco di ferro, rovente qb (scaldato da chicchessia, nn ci interessa) appoggiato su un tavolo ed hai un altro tavolo dall'altro lato della stanza, quest'ultimo si scalderà per irraggiamento e per i moti convettivi che il ferro rovente genererà nell'aria presente nella stanza. Se tu ora sposti il pezzo di ferro su quel tavolo, questo si scalderà di più, avrai introdotto della conduzione che prima non c'era, le correnti generate dai moti convettivi lambiranno più efficaciemente il tavolo, l'irraggiamento sarà più marcato per via della minore distanza. Ma lo spostare il ferro da un tavolo all'altra NON è convezione. Significa cambiare le condizioni al contorno! E quindi ri-affrontare il pb stante questo cambiamento, usando le medesime leggi e principi di prima!!

Riguardo alla convezione, l'ho già scritto: da un pto di vista accademico, è vero, è definita quella naturale. Ma siccome forzare un fluido in modo da facilitare i moti convettivi, fa si che lo scambio termico sia più efficacie, stante gli stessi principi che lo regolano, si parla di convezione forzata...
 
7338811
7338811 Inviato: 7 Apr 2009 21:52
 

urano88 ha scritto:
Paolo558 ha scritto:
Poi, il discorso dell'intervento meccanico della pompa, ha senso, ma infatti a quel pto si distingue tra convezione forzata e convezione naturale, come già spiegato e come ribadito anche da De_corsa.

Veramente quella distinzione l'ho fatta io... De_corsa sostiene che la convezione sia unicamente naturale e che addirittura
de_corsa ha scritto:
nel momento in cui forzi un flusso, il suo moto non può benissimo non essere più convettivo: in questo caso la convezione [omissis: naturale] è travolta ed annullata dalla spinta meccanica.
e personalmente questa affermazione mi lascia molto perplesso perché comunque vi è trasporto di calore.
...


icon_rolleyes.gif capisco la tua perplessità perché nel mio discorso manca l'aggettivo "naturale" nella posizione in cui l'ho aggiunto adesso.

icon_arrow.gif però attenzione, nel discorso riportato io mi riferisco al MOTO convettivo, non alla TRASMISSIONE DI CALORE per via convettiva: il primo è l'effetto, la seconda è la causa!!
 
7344190
7344190 Inviato: 8 Apr 2009 16:32
 

Paolo558 ha scritto:
Significa cambiare le condizioni al contorno! E quindi ri-affrontare il pb stante questo cambiamento, usando le medesime leggi e principi di prima!!

Ok, nell'ambito della situazione da te descritta questo mi garba, però considera una situazione di questo tipo:

Ci sono due termostati a temperatura Tc e Tf (Tc>Tf) separati da una parete adiabatica. Poi c'è una catenella con capacità termica nulla sulla quale sono montate N palline di capacità termica C. La catenella passa dentro al primo termostato e poi attraversa la parete adiabatica e passa nel secondo termostato. Un motorino (ma potrebbe anche non esserci se trascurassimo gli attriti) la tiene in moto facendole fare un giro completo in un tempo T. Consideriamo che le palline stiano nei termostati per un tempo sufficientemente lungo per assumere le temperature Tc e Tf entro i limiti strumentali e consideriamo che le dispersioni di calore delle palline siano trascurabili.

Fissati questi dati io so benissimo calcolare quanta potenza termica passa dal termostato a Tc a quello a Tf. Eppure non ci passa né per conduzione, né per irraggiamento, né per convezione. Come si classifica un fenomeno di questo tipo?
 
7345424
7345424 Inviato: 8 Apr 2009 19:34
 

urano88 ha scritto:

Ok, nell'ambito della situazione da te descritta questo mi garba, però considera una situazione di questo tipo:

Ci sono due termostati a temperatura Tc e Tf (Tc>Tf) separati da una parete adiabatica. Poi c'è una catenella con capacità termica nulla sulla quale sono montate N palline di capacità termica C. La catenella passa dentro al primo termostato e poi attraversa la parete adiabatica e passa nel secondo termostato. Un motorino (ma potrebbe anche non esserci se trascurassimo gli attriti) la tiene in moto facendole fare un giro completo in un tempo T. Consideriamo che le palline stiano nei termostati per un tempo sufficientemente lungo per assumere le temperature Tc e Tf entro i limiti strumentali e consideriamo che le dispersioni di calore delle palline siano trascurabili.

Fissati questi dati io so benissimo calcolare quanta potenza termica passa dal termostato a Tc a quello a Tf. Eppure non ci passa né per conduzione, né per irraggiamento, né per convezione. Come si classifica un fenomeno di questo tipo?


il riscaldamento/raffreddamento avviene per conduzione
 
7345508
7345508 Inviato: 8 Apr 2009 19:44
 

frankie-zzr1400 ha scritto:
il riscaldamento/raffreddamento avviene per conduzione

Quando le palline sono nei termostati scambiano calore per conduzione, irraggiamento e anche per "la vostra" convezione se i termostati sono fluidi.

Ma questo non basta, dato che se fermo il motore della catena non passa più nessun tipo di calore! Insomma che piaccia o meno il calore viene trasportato da un termostato all'altro dal moto delle sferette! Chiamatelo come volete ma il fenomeno è quello!
 
7347169
7347169 Inviato: 8 Apr 2009 23:31
 

urano88 ha scritto:
Chiamatelo come volete ma il fenomeno è quello!


Sì, possiamo chiamarlo come vogliamo, ma tu non chiamarlo convezione, perchè non lo è... icon_asd.gif

Conduzione, convezione, irraggiamento spiegano lo scambio termico tra "corpi" solidi, liquidi o gassosi. La macchinetta che hai descritto tu, va già oltre questi principi. Per descriverla li sfruttiamo, così come sfruttiamo altri principi (della meccanica inq uesto caso). Ma nn puoi pretendere di questosistema necessit di una nuova definizione di scambio di energia termica, perchè... non serve!
 
7354191
7354191 Inviato: 9 Apr 2009 23:59
 

Paolo558 ha scritto:
La macchinetta che hai descritto tu, va già oltre questi principi.

Aspetta, aspetta... andiamo avanti con la macchinetta! Sostituiamo tutte le sferette con dei palloncini pieni di acqua, ovviamente resta tutto uguale... Beh mettiamone tanti di questi palloncini, molto vicini tra di loro e poi chiudiamo tutta la catena in un tubo non adiabatico. Ovviamente anche adesso la situazione fisica è identica all'iniziale, immagini da solo cosa voglio fare ora??
Rompo tutti i palloncini icon_mrgreen.gif Tengo in moto l'acqua con un'elica esattamente come prima girava nei palloncini trainati dalla catena e ho fatto quella che riconoscete ufficialmente come convezione forzata.

Ora FISICAMENTE mi spieghi che differenza c'è tra quest'ultimo caso e il primo? Perché questo è "convezione forzata" mentre il primo "va oltre questi principi ed è da trattare con leggi della meccanica"?

Io continuo a vedere un problema di definizione, lo vedevo 4 anni fa e lo vedo tutt'ora icon_confused.gif
 
10330559
10330559 Inviato: 31 Lug 2010 19:08
 

frankie-zzr1400 ha scritto:
urano88 ha scritto:

Ok, nell'ambito della situazione da te descritta questo mi garba, però considera una situazione di questo tipo:

Ci sono due termostati a temperatura Tc e Tf (Tc>Tf) separati da una parete adiabatica. Poi c'è una catenella con capacità termica nulla sulla quale sono montate N palline di capacità termica C. La catenella passa dentro al primo termostato e poi attraversa la parete adiabatica e passa nel secondo termostato. Un motorino (ma potrebbe anche non esserci se trascurassimo gli attriti) la tiene in moto facendole fare un giro completo in un tempo T. Consideriamo che le palline stiano nei termostati per un tempo sufficientemente lungo per assumere le temperature Tc e Tf entro i limiti strumentali e consideriamo che le dispersioni di calore delle palline siano trascurabili.

Fissati questi dati io so benissimo calcolare quanta potenza termica passa dal termostato a Tc a quello a Tf. Eppure non ci passa né per conduzione, né per irraggiamento, né per convezione. Come si classifica un fenomeno di questo tipo?


il riscaldamento/raffreddamento avviene per conduzione



Sembrerebbe che fra i tanti argomenti emersi quello della trasmissione del calore sia il più significativo. Premesso che mi trovo allineato con tutte o quasi le affermazioni di Frankie-zzr1400, mi sembra che una rappresentazione grafica, per forza di cose limitata alla descrizione, del variare della temperatura in funzione degli elementi attraversati dal flusso di calore consenta una visione migliore delle circostanze in discussione. E' tuttavia evidente che occorre scendere a patti con la complessità notevole del problema, assumendo delle ipotesi semplificative ma che mettano in evidenza le modalità secondo le quali avviene lo scambio termico.
Sull'asse delle ascisse possiamo rappresentare, da sinistra verso destra, gli strati (teorici) corrispondenti alla parete del cilindro e del radiatore. La temperatura è misurata sulle ordinate e, a sinistra della parete, è quella della camera di scoppio. Il fluido (che si tratti di un fluido è poco ma sicuro, visto che tutte le trasformazioni termodinamiche descritte dal ciclo 8 sono individuate da due variabili di stato, P e V) cede calore alla parete del cilindro per convezione. Ma trattandosi di un'esplosione non mi meraviglierei se l'apporto per irraggiamento fosse significativo nè, ovviamente, potrei trascurare il contributo del calore sviluppato per attrito degli organi in movimento, quindi per conducibilità termica interna. In genere nella modellazione di un fenomeno si decide cosa si può trascurare, in questo caso non saprei che dire.
All'interno della parete del cilindro la temperatura diminuisce linearmente secondo le leggi della conducibilità termica interna.
Successivamente il calore viene ceduto al refrigerante, tipicamente acqua additivata. Quindi un fluido, e direi che il regime, caratteristico dei fluidi, è di convezione. Naturale finchè il termostato non decide di accelerare lo scambio termico facendo intervenire un circolatore, con passaggio alla convezione forzata.
Estremamente interessante il fatto che la presenza di acqua investe il problema del passaggio allo stato solido (ghiaccio) e gassoso (vapore). Meglio soprassedere, confidando sull'intervento dell'additivo e di un adeguato scambio termico per assicurare che il fluido refrigerante resti in fase liquida.
Altrettanto interessante la circostanza che il calore prodotto non è sempre da smaltire. Nei motori realizzati come si deve si attuano degli accorgimenti in modo che lo smaltimento sia inizialmente limitato, così da raggiungere la temperatura ideale, in genere con una valvola che limita la circolazione del fluido refrigerante.
A questo punto il fluido veicola il calore contro la parete del radiatore. Mentre la rappresentazione di una parete multistrato è usuale in Fisica Tecnica (tipicamente quella delle abitazioni), in questo caso avrei molte riserve, trattandosi di una struttura alveolare. Poco ma sicuro, però, che il regime termico entro la parete è quello della conducibilità termica interna. All'interfaccia parete del radiatore - aria esterna lo scambio è per convezione. Direi naturale finchè la moto sta ferma e la ventola è spenta, altrimenti forzata.
Riterrei uno studio del genere interessante ma superfluo. Troppe variabili in gioco difficilmente definibili: condizioni dell'aria esterna, velocità del mezzo, lubrificazione, condotta di guida, irraggiamento solare del radiatore e via dicendo.
Mi limiterei ad un dimensionamento di massima del radiatore, ventola e circolatore, elementi sui quali posso intervenire agevolmente, piazzerei un paio di sonde termiche e mi andrei a vedere che succede.
Ciao
 
10330860
10330860 Inviato: 31 Lug 2010 20:02
 

ferrari colorò di rosso le tastate della testarossa per farle raffreddare meglio!


io mi pare di ricordare che la conduzione del calore sia quella che avviene all'interno di un materiale stesso, la convezione invece sia lo scambio fra due materiali adiacenti in contatto e l'irragiamento sia la quantità di calore trasferita dalle frequenze infrarosse che emette un corpo in temperatura.

la convezione infatti, quella che intandete voi nella vostra discussione, non si chiama convezione, ma si chiama moto convettivo....... basta dire ciò per capitre che forse c'è un malinteso dovuto ad un errore di interpretazione..

adesso studio (quando vado al bagno) termodinamica di Enrico Fermi e poi vi dico!
 
10330929
10330929 Inviato: 31 Lug 2010 20:21
 

Scusate se mi intrometto ma allora perchè i radiatorei dei condizionatori,quelli delle auto e delle moto da competizione e anche gli intercooler sono sverniìciati?
Non sono questi ottimi scambiatori di calore ?
Credo che essendo sverniciati abbiano uno scambio termico piu efficace di quelli che non lo sono,
il problema è che praticamente con la verniciatura si evita il formarsi di ossido che a lungo andare potrebbe danneggiare irrimediabilmente lo scambiatore(o radiatore)forandolo
 
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