Citazione:
Originalmente inviato da minelli  Il discorso che fai è un pò confuso e troppo semplicistico:
Innanzitutto la capacità termica è VERO dipende da quanto materiale viene utilizzato mentre il calore specifico è VERO che è una caratteristica del materiale che si usa. Confondi un pò le idee quando parli di calore scambiato e condotto.
Innanzitutto lo scambio del calore può avvenire in tre modi:
conduzione, irraggiamento, convezione
Se consideriamo lo scambio per conduzione allora i metalli sono migliori dei liquidi come l'acqua che per conduzione non scambia quasi nulla; se consideri la convezione allora è l'acqua a farla da padrone anche perchè il mettalo NON scambia per convezione.
Nel raffreddamento a liquido un liquido lambisce la superficie che deve essere raffreddata asportando calore; lo stesso liquido poi va ad un radiatore, cede calore al metallo che lo cede all'aria. Il liquido raffreddato può nuovamente essere utilizzato per scambiare calore.
Nel raffreddamento ad aria invece l'aria lambisce direttamente la superficie da cui bisogna asportare calore opportunamente progettata (alette) per incrementare la superficie di scambio.
Quale è il sistema migliore?
La risposta è qui:
Q=U*A*LMTD
Q= calore scambiato
U= trasmittanza
A= superficie di scambio
LMTD= differenza di temperatura media logaritmica
Il salto termico è a vantaggio dello scambio ad aria, infatti qui non c'è l'intermezzo dell'acqua e lo scambio è diretto. Se si usa il raffreddamento ad acqua invece questa deve avere una temperatura intermedia tra il motore da cui prende calore e l'aria a cui lo cede.
Il grande vantaggio nell'utilizzare un liquido sta nel fatto di poter realizzare delle geometrie del radiatore in grado di incrementare molto la superficie di scambio A compensando il fatto di avere un salto termico LMTD inferiore.
Attenzione a quanto dico ora però:
Pensiamo ad un motore caldo da raffreddare e pensiamo di metterlo a contatto con dell'aria in un caso e con dell'acqua in un altro caso; è evidente che la situazione migliore è con l'acqua perchè il suo coefficiente di ADDUZIONE (che dipende da molti parametri anche fluidodinamici) è maggiore rispetto a quello dell'aria per cui lo scambio è migliore!!!Il coefficiente d'adduzione compare nella formula della conduttanza:
U=1/(1/h+s/l)
dove:
h=coefficiente di adduzione
s=spessore della parete metallica del motore
l=conducibilità termica del metallo
è evidente che maggiore è h, maggiore è la trasmittanza U e quindi il calore scambiato.
Attenzione però: nel nostro caso abbiamo un circuito idraulico da considerare: cioè l'acqua che abbiamo usato per raffreddare il motore la dobbiamo poi raffreddare in un radiatore per renderla di nuovo efficiente per lo scambio. NON ABBIAMO A DISPOSIZIONE ACQUA ALL'INFINITO SEMPRE FREDDA CHE ARRIVA SUL MOTORE. Bè per quanto la raffreddiamo questa non riuscirà mai ad avere la temperatura che avrebbe l'aria (se usassimo un raffreddamento ad aria).
Per cui nel sistema di raffreddamento da noi pensato (radiatore+scambiatore sul motore) il salto termico al livello del motore è minore con il raffreddamento ad acqua! Cioè con un raffreddamento ad aria la differenza di temperatura risulta maggiore (ed è la diff. di temperatura a determinare principalmente lo scambio). Per cui, in tali condizioni, a parità di superficie A di scambio , il raffreddamento ad aria è migliore!
Usando un raffreddamento ad acqua si riesce però ad incrementare molto A ed in modo facile! Ecco perchè alla fine è meglio usare un raffreddamento ad acqua.
Dopo avervi rotto abbondantemente le.... mi congedo. |
Già; infatti stavo aggiungendo:
Aggiungo solo che gabry ha inquadrato il problema...
volendo il discorso potrebbe continuare parlando anche delle perdite di carico introdotte usando un radiatore troppo grande ma credo di aver già annoiato abbastanza.
Alla fine insomma è un bel progetto di sicuro ma sulle auto RC non lo vedo molto utile....