Discussione: ruota ad acqua bollente

Nei documentari di mare ,mi ha sempre colpito la immensa spinta nel portare a galla pesi norevoli dei palloni d'aria. In cucina ci ho visto qualcosa di simile nella pentola che bolle. Mi sono buttato nell'impresa di cavar fuori qualcosa da quella osservazione con un piglio di sfida e di determinazione arenandomi nel giugno 2009, dopo un parziale successo, di fronte ad un problema di sicurezza inaspettato.Poi leggo di stirling mossi da candele o specchi solari,di chi li colleziona, di chi li cerca. Di brayton. Di qualcuno che vorrebbe recuperare il calore del suo diesel, di tanti che cercano il modo di sfruttare il calore che l'industria smaltisce. Un piccolo passo, mi sono detto, lo posso fare anch'io riprendendo l'idea messa da parte, convinto della sua bontà. Ma partendo da una pretesa più modesta, quella di verificare la fattibilità ,senza cercare le prestazioni, come i modellini di stirling, ormai popolari.Così sono arrivato mercoledì 4 agosto al primo risultato inequivocabile che cercherò di documentare con webcam e foto. Vedo parecchi sviluppi ma anche incertezze. A me la grande soddisfazione di un seppur modesto risultato. All' indirizzo http://www.youtube.com/watch?v=YPmh830x6YU ci dovrebbe essere un breve filmato.

Vedo che il link non funziona:cercando-ruota ad acqua bollente- su youtube il video mi risulta visibile. Il file è AVI ma potrebbe anche esseci la versiono OGG che non era supportata , in più l'icona che lo accompagna è vuota ma cliccandoci parte.

Mi scuso e correggo: YouTube - ‪ruota ad acqua bollente 2010-08-05-204823-090149-06082010.avi‬‎

Bel modo di sfruttare i moti convettivi provocati dalla trasmissione del calore attraverso il fluido si potrebbe estendere anche ad altri fluidi sottoposti a riscaldamento la cui viscosità non sia molto elevata... penso..

Altrimenti puoi sempre tenere buona l' idea per un MESCOLATORE DI PASTA AUTOMATICO incorporato nella pentola

Su youtube c'è un filmato della seconda versione.

Ciao Gil questa seconda versione mi piace proprio, vorrei realizzarne una per sperimentare , è possibile avere un disegno della girante ? anche uno schizzo , giusto per avere un idea.

Mi fa piacere che qualcunaltro partecipi allo sviluppo di questo lavoro. Attualmente mi sto impegnando ad attrezzare il boiler per poterlo portare in pressione gradualmente e vedere quel che succede. Se non ci saranno particolari novità ,passerò alla modifica della ruota. La velocità massima (14 giri per 10 secondi) non corrisponde all' osservazione con quella del flusso delle bolle di vapore e ho l'impressione che le pale non si riempiano sufficientemente: vorrei provare a dimmezzarne il numero. Per ultimo si tratterà di costruire una nuova ruota. Quella attuale è del primo tentativo e risale all'aprile 2009.Le nuove misure potrebbero prevedere una maggiore larghezza (anche doppia) senza variazione di numero di pale oppure una riduzione di detto numero di 2-4 unità e leggero aumento di largezza, rimanendo uguale in entrambi i casi il diametro. Qui allego foto e misure e invito a contribuire chiunque.

Occhio alla pressione. E' pericolosa. E comunque non aspettarti miglioramenti, anzi. LA pressione ostacola l'evaporazione e ne alza la temperatura. LA spinta non migliora perchè l'acqua è incomprimibile e quindi non aumenta densità (non aumenta, nella legge di archimede, il peso di liquido spostato) mentre invece il vapore si e di tanto (aumenta il peso della bolla di vapore). In definitiva aspettati una diminuzione della spinta ascensionale.

Oltre a dimostrare che è possible sfruttare i moti convettivi, che altri scopi ha quest'esperimento?

Sono interessato alla piega che prende la discussione con l'intervento di stranamore.Nonostante ho deciso di proseguire per raccogliere qualche dato e forse pescare nell' imponderabile(ato). Rilancio:se su questa strada non posso aspettarmi di meglio, cosa si potrebbe intravvedere in condizioni di sottovuoto.Che mi appasioni mi basta.A BesselKn.

Se abbassi la pressione abbassi anche il punto di ebollizione.
Credo che per aumentare il rendimento del sistema potresti provare a convogliare quanto più vapore riesci nella zona sottostante la girante, lo puoi fare utilizzando un imbuto, lo fissi capovolto al fondo della pentola e posizioni la girante perfettamente sopra il foro, questo farà aumentare la spinta, ma credo che comunque l'attrito dell'acqua rimarrà tale che la turbina girerà piano.

dal punto di vista concettuale il sistema sta in piedi. Però ha ragione DinoDF, se la ruota gira immersa dissipa buona parte dell'energia.
Storicamente il sistema è stato studiato a lungo, con infinite varianti, per sfruttare il calore geotermico. Però per fare efficienza è stato realizzato in questo modo:
sopra la zona di vaporizzazione c'è una colonna di liquido. Sopra la colonna un condensatore. L'acqua condensata ricade in una seconda colonna dove però rimane fredda. Alla base delle due colonne un condotto di collegamento liquido al cui interno è inserita una piccola turbina idraulica tipo Francis. Dato che il ramo dove ci sono le bolle di vapore è complessivamente meno denso dell'altro si stabilisce una circolazione dovuta alla differenza di pressione alla base delle colonne da cui posso estrarre energia con la turbina.
L'effetto è tanto più marcato quanto più è alta la colonna, ma stante comunque le necessità di scavare migliaia di metri per raggiungere il calore endogeno terrestre, ecco l'interesse per la geotermia.
Il rendimento è comunque basso, 3-5% al massimo a memoria, giustificato solo dal fatto che la sorgente è gratis.

L'imbuto c'è ed è grande, ha l'uscita fuori asse, e in foto 5r è la parte bassa. Nel caso della geotermia è l'acqua che muove la turbina: altra cosa. E per stare in piedi, sta da se, senza scomodare i concetti, basta guardare il video per rendersene conto : YouTube - ruota ad acqua bollente -seconda versione.18092010.avi

Prima di tutto complimenti per l'idea e la realizzazione!Poi vorrei dire che potrebbe essere finalmente la base per la realizzazione di sistemi di microcogenerazione casalinga a basso costo.La tua ruota abbinata ad una caldaia a biomassa non potrbbe permettere di rcuperare un po' di energia?
Marco

Che la turbina sia nel ramo ascendente o nel ramo di collegamento il motore resta sempre il vapore che crea la differenza di densità.
Ma se gli studiosi avevano messo la turbina nel ramo orizzontale pieno di sola acqua c'erano dei buoni motivi.
Primo il rendimento di una turbina ad acqua è infinitamente superiore ad una ad azione pura come la ruota da te costruita. E per dimostrarlo basti pensare ai mulini ad acqua, che sono nati con la ruota ad azione per gravità dell'acqua (disegno identico alla tua solo che lavora per peso) e sono arrivati alle francis a grado di reazione 0,5. Od anche alle navi, nate con le ruote a pale come la tua ed arrivate all'elica che è una turbina a reazione pura.
Poi c'è una altro motivo più termodinamico. Con la turbina sul circuito acqua posso fare la colonna evaporativa alta a piacere e non limitata dal raggio della ruota. Siccome la differenza di pressione tra la colonna ascendente e la discendente è legata alla loro altezza (una volta generato il vapore esso rimane tale fino alla sommità, perchè l'acqua attorno è alla stessa temperatura) ecco che con colonne alte a piacere si riesce a generare più energia a pari calore immesso per la vaporizzazione.
Con una configurazione come quella che hai costruito, premesso che concettualmente è giusta e quindi almeno si autosostiene in rotazione, non riuscirai mai a generare elettricità.

Post Scriptum.
Uno degli errori fondamentali degli hobbysti è quello di misurare l'output di quello che si costruisce, ma mai l'input.
Far girare una ruota senza carico da tirare sopra un fornello può sembrare una vittoria. Ma il fornello fornisce anche decine di Kw termici, mentre una ruota che gira senza carico se è su cuscinetti ne assorbe forse 10 di watt.
La cosa è peraltro molto diffusa. Vedo in giro centinaia di video di motori stirling che girano riscaldati da cannelli ossiaciletici o becchi bunsen. Ed i loro autori gridare al miracolo ed all'umanità salvata dall'era del petrolio.
Ma nessuno si è posto il problema di quanta potenza si è buttata dentro per far fare quei pochi giri/min.....