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Motore doppio con pistone caldo in comune.

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  • #31
    ciao Se Pol,
    fermo là, alto là!
    Se non ho mal capito, tu dici:
    • in un volume, caldo o freddo che sia, ho un certo quantitativo di gas
    • in quel volume che si espande di un delta V, entra un delta M di gas che lo raffredda ( o lo scalda)
    • per avere la temperatura finale faccio la media di quella precedente (ferdda o calda), con una "tara" mia, arbitraria, per tenere conto della "miscelazione" dei due quantitativi di gas.
    Scusa, ma non è così, o se vuoi, hai toccato un tasto nascosto e dolentissimo, che però ti consiglio di trascurare, in quanto l'effetto del diciamo tempo sulla trasmissione del calore inficia :
    • i motori che vanno, quelli che non vanno non risentono di questa approssimazione, in più
    • il comportamento ad alta velocità
    Ti consiglio di rimanere nell'analisi isoterma, in altri termini ritenere ogni massa di gas a temperatura costante e pari a quella dell'ambiente di pertinenza.
    In altri termini, il delta V freddo che entra nel volume caldo diventa istantaneamente un volume caldo, perchè la sorgente ha capacità infinita. E viceversa.
    Poi, quando avrai fatto il tuo motore, per migliorarne il comportamento a 6000 (dico seimila) giri farai le considerazioni che stai oggi facendo; prima però devi farlo girare, cioè ottenere dell'area dal diagramma P,V , cosa che oggi non c'è.
    Guarda che la mia analisetta evidenzia anche un limite inferiore alla Tc, data una Tf: vedi che se riduci la Tc, ad un certo momento il diagramma p,v scompare e ti escono dei messaggi "temperatura calda insufficiente !"
    Per inciso, per i calcoli "per tentativi", guarda il "Risolutore" di Excel: ti consente di fare quello che tu fai per tentativi con una sola battuta e in un fiat.
    E poi fai diagrammi : i tabulati in genere non parlano molto, a meno che tu non sia un Gauss: poco più che quindicenne gli regalarono delle tavole di logaritmi e numeri primi: lui ci tirò fuori il logaritmo integrale, cioè quella formula che dice, dato un numero qualsiasi, quanti sono i numeri primi minori di quel numero. Lui però era Gauss.
    Fort41

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    • #32
      Ciao Fort41
      Originariamente inviato da fort41 Visualizza il messaggio
      Se non ho mal capito, tu dici:
      • in un volume, caldo o freddo che sia, ho un certo quantitativo di gas
      Giusto................

      • in quel volume che si espande di un delta V, entra un delta M di gas che lo raffredda ( o lo scalda)
      Non hai capito bene
      • in un volume di gas che si espande di un delta V, entra un delta M di gas che si raffredda ( o si scalda) secondo un coefficiente kT arbitrario
      • nel volume di gas all'inizio dell'espansione c'e una M di gas parzialmente raffreddato che si raffredda (o si riscalda) ulteriormente secondo lo stesso coefficente kT


      • per avere la temperatura finale faccio la media di quella precedente (fredda o calda), con una "tara" mia, arbitraria, per tenere conto della "miscelazione" dei due quantitativi di gas. Fort41
      Non hai proprio capito
      • per avere la temperatura media del volume di gas finale faccio la media in proporzione ai volumi : T= [Tgas nuovo*deltaV + Tgas iniziale*Viniziale]/Vfinale

      Secondo me in un motore esotermico la trasmissione del calore è molto più lenta di un motore endotermico dove la puoi considerare senza problemi istantanea.
      A 1000 giri al minuto il delta t con una rotazione di 5 gradi è uguale a (60/1000)/72 = 60/72000 = 1/1200 di secondo.
      Un tempo veramente infinitesimale, dove il coefficiente di trasmissione del calore dall'esterno all'interno e viceversa conta molto.
      Con un kT presunto di 0,4 in quel tempo con una differenza di temperatura iniziale di 950° il gas si riscalda di 950x0,4=380° (in 1/1200 di secondo!!).
      Certamente questo motore ha una coppia di avviamento nulla, ma più i giri salgono più il kT si riduce perchè il coefficiente di trasmissione del calore nel motore è direttamente proporzionale al delta del tempo.
      Cioè se il delta t è grande (a numero di giri bassissimo) il kT si avvicina a 1, mentre se il delta t è piccolo (numero di giri altissimo) il kT si avvicina a 0.
      Spero di essermi spiegato bene.

      A proposito:
      • la formula che ho creato per la fase di raffreddamento dà i numeri quando il gas invece di entrare nel volume freddo ne esce.
      • la formula che ho creato per la fase di riscaldamento invece dà i numeri quando il gas esce dal volume caldo.

      non sono perfette ma non è stato facile creare quelle formule.
      Se-pol

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      • #33
        ciao Se Pol,
        mi potresti dire come nascono i valori kTc=kTf=0,2 che usi?
        Fort41

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        • #34
          Ciao Fort41,
          intanto se hai visto il file excel che ho allegato ho fatto 5 fogli di prova, 3 fogli con kT 0,2 e aumentando il volume dei cilindri freddi con il volume del cilindro caldo fisso a 50cc, come vedi dai diagrammi P-V aumentando il volume dei cilindri freddi a 70cc e a 100cc l'area si espande, quindi il rendimento del ciclo dovrebbe migliorare.
          Allora ho provato a variare il kT aumentandolo a 0,3 e a 0,4 allora l'area si restringe. Se provi a impostare kT=1 l'area sparisce completamente.
          Adesso ti rispondo riguardo a come potrebbe nascere kT.
          Come dicevo kT dipenderebbe dai coefficienti di trasmissione del calore nel motore esotermico, allora parti da un kT teorico e potresti progettare il motore in modo da raggiungere il valore di kT teorico alla velocità di rotazione nominale.
          Se si trova la formula che lega i diversi coefficienti di trasmissione del calore nelle diverse parti del motore, al numero di giri nominale con il coefficiente kT teorico, si potrebbe progettare il motore a tavolino.
          La mia è un'idea un pò balzana perchè non conosco niente di progettazione dei motori, di coefficienti di trasmissione del calore dei materiali, e dello scambio termico tra superfici solide e gas.
          Sono partito dall'idea di creare una meccanica che riduca al minimo gli attriti soprattutto nella zona calda utilizzando materiali semplici.
          Non mi interessava migliorare il rendimento del ciclo termico anzi per me poteva anche peggiorare, ma raggiungendo una temperatura massima al limite dei materiali inox ad alta temperatura, comunque il rendimento complessivo sarebbe potuto essere alla pari con uno stirling industriale. Ma questo non lo potrò mai sapere.

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          • #35
            ciao Se Pol,
            ti rigiro il tuo file con i diagrammi P,V giusti: tu continui a fare diagrammi con variabile indipendente il volume totale: ottieni della roba il cui significato è tutt'altro che immediato: le aree sono lavoro (positivo o negativo) nel diagr, p,v dove il volume è quello che "lavora", cioè nel tuo caso Vf1 o VVf: potyrei dirti quello che tu hai detto a me : non hai capito proprio niente.
            In effetti la tua equazioncina la avevo letta male, ora che la leggo bene la trovo discutibile dal punto di vista fisico e analitico, e mi confermi che il termine kT è ad capocchiam.
            Fai come vuoi tu, io ti ho già detto come farei io, e te lo ho anche fatto vedere.
            Per ora, quello che hai fatto è "uno sballottatore di gas": pompi una massa fredda in un volume caldo, qui si espande, caccia fuori dall'altra parte la stessa massa, che entrando nel volume freddo assume il volume di quella iniziale, e così via, avanti e indietro.
            Poi cerchi di avere "area" nel volume sbagliato, con una equazione infelice e un parametro inventato.
            Fai come ti pare, ma ho l'impressione che tu forzi la mano alle cose per fargli fare quello che vuoi tu, invece di capire dalle cose come fare a fargli fare quello che tu vuoi: c'è una bella differenza.
            Poi confondi il rendimento con il lavoro reso.
            Ti confermo che i motori, come tutte le altre cose, si progettano a tavolino, avendo modestia e faticato per acquisire competenze e il famigerato know how.
            Spero di vedere presto il filmato del tuo motore.
            Fort41
            File allegati

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            • #36
              Chiudo la discussione

              Sono stanco di spremermi il cervello e perdere tempo per qualcosa che a me non serve a niente.
              Dichiaro conclusa e chiudo per parte mia la discussione.

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              • #37
                Ciao Se Pol,
                dopo questa affermazione devi farci vedere quanto vali: siamo tutti in trepida attesa del filmato del tuo "motore": sbrigati.
                Dei miei puoi vederne parecchi su youtube.
                Fort41
                Ultima modifica di nll; 30-08-2014, 22:07. Motivo: Citazione superflua rimossa. Violazione art.3 del regolamento del forum.

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