Efficienza di un Dewar per lo stoccaggio di idrogeno liquido. Dubbi..... - EnergeticAmbiente.it

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Efficienza di un Dewar per lo stoccaggio di idrogeno liquido. Dubbi.....

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  • Efficienza di un Dewar per lo stoccaggio di idrogeno liquido. Dubbi.....

    Salve a tutti, spero di aver azzeccato al meglio la sezione.
    Ho un dubbio atroce che mi assilla. Help pls
    In una discussione sulla possibilità di accumulo di idrogeno a un certo punto è venuta fuori la questione della tenuta termica dei Dewar. Facendo i calcoli vengono fuori alcuni valori, ma in realtà sono commercializzati dewar con efficienze completamente diverse.
    Vi faccio un esempio pratico:
    Immaginiamo un ipotetico Dewar perfetto da 35 L per contenere l'azoto liquido ( T=77K) che abbia completamente eliminato le perdite per conduzione e convezione. Facciamo poi tutta una serie di ipotesi mooolto restrittive e favorevoli:
    Che la T esterna sia a 278 K ( poco meno di 5 C°); che il serbatoio sia sferico ( massima efficienza superficie/volume), di utilizzare un materiale a bassisima emissività = 0,02 ( non so neanche se esiste).
    Ora applicando la seguente formula:

    Q = SIGMA0*S1*(T1^4 -T2^4)/ (1/a1) + F21*[(1/a2) - 1)]

    Formula utlizzata per calcolare la potenza trasmessa per irraggiamento tra 2 superfici grigie contenute una dentro l'altra.


    Sigma0 : costante di Stefen-Boltzmann : 5,67*10^(-8)
    S1: superficie della sfera interna, che contenendo 35 L ha un raggio di 0,2029 m=> S1= 0,105 m^2
    a1=a2= 0,02 Emissività materiali
    F21= rapporto tra superficie interna ed esterna ipotizzata con raggio 0,21= 0,2029/0,21= 0,966

    Facendo tutti i conti viene una potenza trasmessa di 0,3631 W che in un giorno sono pari a:
    0,3631*3600*24 = 31378,8 J
    Ora siccome l'entalpia di vaporizzazione dell'azoto è 2800 J/Mol questa potenza fa evaporare al giorno 31378,8/2800 =11,2 moli di azoto pari 313 g di azoto o 0,4 Litri di azoto liquido. Ma....
    Liquid Nitrogen Storage Dewar 35 L 152 day static hold time from Cole-Parmer
    Giusto per fare un esempio. 0,23 L evaporati al giorno!!! Poco più della metà!!
    E ho usato un'infinità di ipotesi restrittive!
    All'inizio ho pensato che le case costruttrici esagerassero questi valori, ma sono troppo distanti.
    Inoltre controllando quà e là su alcuni forum da chi li utilizza ho effettivamente verificato che i coefficienti di evaporazione sono pressochè quelli dichiarati dalle case.

    Sto sbagliando qualche formula o qualche conto? O mi sfugge qualcosa.....
    Forse una mezza idea ce l'avrei, ma volevo sentire se possibile il parere di qualcuno più esperto. Magari sto solo sbagliando ad applicare qualche cosa.
    Grazie per l'aiuto
    Ultima modifica di nickely; 04-07-2014, 11:52.

  • #2
    Scusate un paio di errori di disattenzione... La superficie della sfera è 0,517 m^2 ( avevo elevato al cubo...) e mi sono dimenticato di elevare al quadrato i raggi per il rapporti superfici...
    Il fatto è che correggendo i calcoli viene una potenza trasmessa di 1,818 W pari a un'evaporazione di 56,1 moli al giorno ovvero quasi 2 litri....
    Altro che doppio.... poco meno di 10 volte....

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