Le leggi della Natura
 

resistenza tubi [fisica tecnica]

Soviet_Mario 17 Apr 2015 20:52
salve, ho una domanda assai noiosa (salvo soluzioni eleganti
ed estrose non da manuali :) per il gruppo.

Vorrei confrontare le resistenze al flusso di condotti a
sezione RETTANGOLARE, in particolare un tubo
WxHxL con W simile a H (ma nn quadrato, diciamo una
dimensione nel range 5-10 volte l'altra dimensione, e la più
piccola di scala 1 cm, ed "L" dell'ordine dei 5-20 m) e un
secondo tubo
wxhxl (e questo secondo fatto di un rettangolo quasi
degenere, dove w>>>h, ossia una dimensione dell'ordine del
metro o oltre, l'altra al massimo 1 mm, o anche meno, quindi
con rapporto di asimmetria di 1000-3000:1, al confronto
dell'altro caso in cui questo fattore di forma era di
5-10:1, ed "l" stavolta è molto breve, dell'ordine del cm)
Ho specificato, perchè non so se fenomeni di cambio di
regime (es. laminare vs turbolento) e di strato limite fermo
di spessore costante, rendano il sistema linearmente
scalabile o insorgano soglie critiche.

Chiarisco che i due sistemi sono in parallelo ancorché così
diversi : un tubo rettangolare "tozzo" e lungo, e quello
estremamente appiattito ma anche molto corto, e che vorrei
stimare che frazione di flusso porterebbero.
La portata non è costante, ma regolabile ...

Grazie in anticipo a chi vorrà sbizzarrirsi in
considerazioni e/o calcoli o approssimazioni varie
ciao




--
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)


---
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ADPUF 18 Apr 2015 17:33
Soviet_Mario 20:52, venerdì 17 aprile 2015:
>
> Vorrei confrontare le resistenze al flusso di condotti a
> sezione RETTANGOLARE, in particolare un tubo
> WxHxL con W simile a H (ma nn quadrato, diciamo una
> dimensione nel range 5-10 volte l'altra dimensione, e la più
> piccola di scala 1 cm, ed "L" dell'ordine dei 5-20 m) e un
> secondo tubo
> wxhxl (e questo secondo fatto di un rettangolo quasi
> degenere, dove w>>>h, ossia una dimensione dell'ordine del
> metro o oltre, l'altra al massimo 1 mm, o anche meno, quindi
> con rapporto di asimmetria di 1000-3000:1, al confronto
> dell'altro caso in cui questo fattore di forma era di
> 5-10:1, ed "l" stavolta è molto breve, dell'ordine del cm)
> Ho specificato, perchè non so se fenomeni di cambio di
> regime (es. laminare vs turbolento) e di strato limite fermo
> di spessore costante, rendano il sistema linearmente
> scalabile o insorgano soglie critiche.
>
> Chiarisco che i due sistemi sono in parallelo ancorché così
> diversi : un tubo rettangolare "tozzo" e lungo, e quello
> estremamente appiattito ma anche molto corto, e che vorrei
> stimare che frazione di flusso porterebbero.
> La portata non è costante, ma regolabile ...
>
> Grazie in anticipo a chi vorrà sbizzarrirsi in
> considerazioni e/o calcoli o approssimazioni varie


Nei manuali si trovano formule per tubi circolari, i casi che
consideri sono alquanto strani, specie il secondo.

Tieni conto che nel secondo caso (tubo cortissimo) conta molto
quel che c'è prima e dopo, cioè come il fluido entra e come
esce: imbocco smussato o spigoloso ecc.

Per il primo caso (tubo lungo) forse si può adattare i
risultati per tubi circolari, invece ritengo che per il
secondo caso occorra una *****isi numerica (tipo elementi
finiti)


--
AIOE ³¿³
Elio Fabri 20 Apr 2015 21:07
Soviet_Mario ha scritto:
> Vorrei confrontare le resistenze al flusso di condotti a
> sezione RETTANGOLARE,
> ...
Certo che avresti potuto essere più chiaro, scrivendo meno parole e
con dei dati più definiti...

> Chiarisco che i due sistemi sono in parallelo ancorché così diversi :
> un tubo rettangolare "tozzo" e lungo, e quello estremamente appiattito
> ma anche molto corto, e che vorrei stimare che frazione di flusso
> porterebbero.
Non hai detto che cosa vuol dire "molto corto" ... ma si può?
E che cosa può significare in parallelo?
Come fanno a essere in parallelo se hanno lunghezze molto diverse?

Comunque: non mi sono messo a fare il conto, ma sono convinto che
anche il tubo 1cm x 5cm possa essere trattato come l'altro senza grave
errore.
Ossia la viscosità gioca solo in una dimensione, quella più corta.
Se mi chiarisci meglio la geometria del sistema, proverò a darti una
risposta.

PS: Non di rado dire come *veramente* è fatto il sistema, anziché
tentarne un'improbabile schematizzazione, riesce più semplice verso un
*fisico* che dovrebbe farci un conto :-)


--
Elio Fabri
Soviet_Mario 21 Apr 2015 16:27
Il 20/04/2015 21.07, Elio Fabri ha scritto:
> Soviet_Mario ha scritto:
>> Vorrei confrontare le resistenze al flusso di condotti a
>> sezione RETTANGOLARE,
>> ...
> Certo che avresti potuto essere più chiaro, scrivendo meno
> parole e
> con dei dati più definiti...

ci provai. Tento di rimediare (ah, intanto cmq grazie di un
po' di linfa al 3D che languiva tristemente)


allora :
un percorso è a sezione 10 x 1 cm, ed è lungo 600 cm
L'altro ha sezione 300 x 0,05 cm ed è lungo 1 cm

Ai loro capi è applicata la stessa caduta di pressione (non
costante nel tempo), perché collegano gli stessi IN/OUT

>
>> Chiarisco che i due sistemi sono in parallelo ancorché
>> così diversi :
>> un tubo rettangolare "tozzo" e lungo, e quello
>> estremamente appiattito
>> ma anche molto corto, e che vorrei stimare che frazione di
>> flusso
>> porterebbero.
> Non hai detto che cosa vuol dire "molto corto" ... ma si può?
> E che cosa può significare in parallelo?
> Come fanno a essere in parallelo se hanno lunghezze molto
> diverse?

non capisco il dubbio. Ma cmq per visualizzare, descrivo lo
scambiatore.

Si tratta di tubi quadrati concentrici, al cui interno
scorrerà una camicia d'acqua.
Lo spessore dell'intercapedine è di 1,05 cm
Sul tubo più interno (ma solo su esso) è saldata una spirale
angolosa fatta di un ferro quadro pieno di 1 cm.
Questo chiude la gran parte dell'intercapedine e vorrebbe
(nn dico dovrebbe !) forzare l'acqua a salire a spirale, ma
l'involucro sfiora in modo un po' lasco la spirale, che
invece è ben aderente al camino interno.
Ora una parte del flusso potrebbe scavalcare a sfioramento
le muraglie spiraleggianti, cercando di fare un percorso
molto più corto, ma assai "strozzato" (e spero nella
turbolenza e negli strati limite immobili), e purtroppo
complessivamente con sezione molto maggiore.

La discrimine importante presumo sia il fattore di forma.
Perché lo presumo ?
Perché so che in moto laminare ad es., il profilo di
velocità non è lineare ma parabolico, e nelle adiacenze
delle pareti ci si avvicina ad avere fluido fermo
(semprecché il percorso non sia in serie, e quindi non ci
debba essere la conservazione della portata che spingerebbe
l'acqua ad andare forte a prescindere), per cui
sostanzialmente o si avrebbe una parabola accentuatissima
(ma la turbolenza ?) oppure la parte rapida verrebbe
tagliata dall'attrito delle pareti vicine su ambo i lati.

>
> Comunque: non mi sono messo a fare il conto, ma sono
> convinto che
> anche il tubo 1cm x 5cm possa essere trattato come l'altro
> senza grave
> errore.
> Ossia la viscosità gioca solo in una dimensione, quella più
> corta.

è mica lo stesso pensiero relativo alla distribuzione di
velocità in relazione alla distanza tra le pareti ?

> Se mi chiarisci meglio la geometria del sistema, proverò a
> darti una
> risposta.

>
> PS: Non di rado dire come *veramente* è fatto il sistema,
> anziché
> tentarne un'improbabile schematizzazione, riesce più
> semplice verso un
> *fisico* che dovrebbe farci un conto :-)

spero di avere spiegato abbastanza bene come è fatto questo
scambiatore a camicia, con una spirale semiaderente saldata
sulla faccia interna a "quasi" tutto spessore
dell'intercapedine.

Ne ho un altro piano, ma il problema è il medesimo.

In quello piano ho due lamiere di 1 mq. Su quella inferiore
c'è un "labirinto" ad anse che lo percorre tutto
riempiendolo, e il coperchio appoggiato sopra non farà
tenuta aderente alle muraglie della serpentina "disegnata"
sotto. Però lì ho intenzione di mettere oltre un quintale di
coibente in gas-beton, e confido che dopo le prime scaldate
la lamiera (che a flessione resiste poco anche se spessa)
tenderà ad aderire abbastanza bene alle dighe della
serpentina ... a meno che qua e la non abbia saldato male,
facendo sporgerne qualcuna che puntella da sotto. Boh. Non è
trasparente, non saprò mai esattamente come girerà l'acqua
li dentro (salvo magari sentir friggere se da qualche parte
stagnerà e bollirà ... e sperare che funga stile heat-pipe
localmente)

P.S. non è che avevo reticenza a descrivere il caso
concreto, proprio non ci ho pensato. E pensavo che avrebbe
fatto storcere il naso dei fisici, diciamo, essendo un
lavoro di ferraglia (un doppio scambiatore, a tetto e a
camino) sulla fornace che sto costruendo da qualche mese

>


--
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
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Elio Fabri 24 Apr 2015 21:47
Soviet_Mario ha scritto:
> un percorso è a sezione 10 x 1 cm, ed è lungo 600 cm
> L'altro ha sezione 300 x 0,05 cm ed è lungo 1 cm
>
> Ai loro capi è applicata la stessa caduta di pressione (non
> costante nel tempo), perché collegano gli stessi IN/OUT
> ...
> Si tratta di tubi quadrati concentrici, al cui interno
> scorreràuna camicia d'acqua.
> ...
> spero di avere spiegato abbastanza bene come è fatto questo
> scambiatore a camicia, con una spirale semiaderente saldata
> sulla faccia interna a "quasi" tutto spessore
> dell'intercapedine.
Ti ringrazio. Sono sicoruo che hai fatto del tuo meglio, e probab.
sono io un po' duro...
Ma temo che senza una qualche figura non ci arrivo :-(


--
Elio Fabri
Omega 25 Apr 2015 11:04
Soviet_Mario
> Elio Fabri
>> Soviet_Mario
>>> Vorrei confrontare le resistenze al flusso di condotti a
>>> sezione RETTANGOLARE,
>>> ...
>
> P.S. non è che avevo reticenza a descrivere il caso concreto, proprio
> non ci ho pensato. E pensavo che avrebbe fatto storcere il naso dei
> fisici, diciamo, essendo un lavoro di ferraglia (un doppio scambiatore,
> a tetto e a camino) sulla fornace che sto costruendo da qualche mese

Tutto è "ferraglia" inclusi i più perfetti telescopi e lo LHC degli
svizzeri.
I ragionamenti no, non sono ferraglia, anche se riguardano la più
modesta delle ferraglie.

Su un problema di questo tipo io mi comporterei empiricamente, pur
rispettando le regole elementari.
Intanto confermerei che i due tubi di cui parli sono "in parallelo"
proprio in base alla definizione di "parallelo" sia nella teoria delle
reti elettriche sia in idraulica: significa che due elementi delle rete
sono sottoposti alla stessa differenza di potenziale (o di pressione).
Quindi dire nel tuo caso che sono in parallelo mi sembra del tutto corretto.
Per sapere in teoria come si comportano i due tubi occorrerebbe decidere
se il moto del fluido è laminare oppure no, ma temo che non lo sia, se
non c'è un controllo rigoroso delle pressioni a monte e a valle (ma tu
hai detto che possono variare, quindi il tipo di flusso non è garantito).
Comunque in entrambi i casi, tenuta sotto controllo la differenza di
pressione (due manometri), si tratta di misurare le portate, così come
le misura l'acquedotto con strumentini opportuni (questi misuratori di
portata li vende amazon a pochi euro).
Note quindi le portate e la differenza (caduta) di pressione, si possono
calcolare le "resistenze" dei due tubi, e quindi avere un'idea
operativamente accurata del loro comportamento in esercizio, ossia della
frazione della portata totale che ciascuno dei tubi trasporta.

Nel caso che le due portate si vogliano pareggiare, si tratta di
introdurre una qualche forma di ostacolo nel tubo a minor resistenza
(circa il modo, un buon bricioleur di sicuro non ha difficoltà a
inventarselo :))

Sempre se non ho capito male la tua descrizione ...

Saluti
Omega
Soviet_Mario 25 Apr 2015 15:07
Il 24/04/2015 21.47, Elio Fabri ha scritto:
> Soviet_Mario ha scritto:
>> un percorso è a sezione 10 x 1 cm, ed è lungo 600 cm
>> L'altro ha sezione 300 x 0,05 cm ed è lungo 1 cm
>>
>> Ai loro capi è applicata la stessa caduta di pressione (non
>> costante nel tempo), perché collegano gli stessi IN/OUT
>> ...
>> Si tratta di tubi quadrati concentrici, al cui interno
>> scorreràuna camicia d'acqua.
>> ...
>> spero di avere spiegato abbastanza bene come è fatto questo
>> scambiatore a camicia, con una spirale semiaderente saldata
>> sulla faccia interna a "quasi" tutto spessore
>> dell'intercapedine.
> Ti ringrazio. Sono sicoruo che hai fatto del tuo meglio, e
> probab.
> sono io un po' duro...
> Ma temo che senza una qualche figura non ci arrivo :-(
>

mi sto cimentando in un disegno "digitale" ... se riesco mi
rifaccio vivo

--
1) Resistere, resistere, resistere.
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Another Zombie 26 Apr 2015 07:38
Soviet_Mario wrote:

> Vorrei confrontare le resistenze al flusso di condotti a sezione
> RETTANGOLARE, in particolare un tubo ...
>
> Grazie in anticipo a chi vorrà sbizzarrirsi in considerazioni e/o
> calcoli o approssimazioni varie

Se i tuoi condotti avessero sezione circolare, ti basterebbe leggere
questa paginetta sulla legge di Poiseuille:

http://ishtar.df.unibo.it/mflu/html/poiseuille.html

La resistenza idraulica R è data da:

R = 8*n*L/(pi*r^4)

dove: n = viscosità; L = lunghezza del tubo; r = raggio del tubo.

Nel caso di tubi a sezione rettangolare, ardirei molto imprudentemente
convertirne la sezione (b*h) in quella di un cerchio (pi*r^2):

b*h = pi*r^2 da cui r = sqrt(b*h/pi)

e applicare la formula sopra. Avremmo cioè:

R = 8*pi*n*L/(b*h)^2

Ovviamente il moto del fluido può diventare turbolento, leggi:

http://ishtar.df.unibo.it/mflu/html/vortic.html

Anche in questo caso, prova a calcolare il numero di Reynolds dopo
aver trasformato la sezione rettangolare in quella di un cerchio
di pari area, e quindi usando:

d = 2*sqrt(pi*b*h)

Poi fai le misurazioni sperimentali e facci sapere se quanto ho scritto
funziona accettabilmente in pratica. Siccome non so dove fai finire
i tuoi condotti, stai attento a questo:

http://ishtar.df.unibo.it/mflu/html/paradoxdin.html

--
A-Z
Another Zombie 26 Apr 2015 07:45
Another Zombie wrote:

> Anche in questo caso, prova a calcolare il numero di Reynolds dopo
> aver trasformato la sezione rettangolare in quella di un cerchio
> di pari area, e quindi usando:
>
> d = 2*sqrt(pi*b*h)

Erratissima corrige!!! E' domenica mattino e ho finito il caffè,
così cannando il diametro con la circonferenza... leggasi:

d = 2*sqrt(b*h/pi)

--
A-Z
Another Zombie 26 Apr 2015 08:07
Soviet_Mario wrote:

> un percorso è a sezione 10 x 1 cm, ed è lungo 600 cm
> L'altro ha sezione 300 x 0,05 cm ed è lungo 1 cm
>
> Si tratta di tubi quadrati concentrici,

Concentrici?! Come fa un rettangolo 10 x 1 cm a stare dentro
un altro rettangolo 300 x 0,05 cm (o viceversa)?

--
A-Z
Soviet_Mario 26 Apr 2015 15:16
Il 26/04/2015 08.07, Another Zombie ha scritto:
> Soviet_Mario wrote:
>
>> un percorso è a sezione 10 x 1 cm, ed è lungo 600 cm
>> L'altro ha sezione 300 x 0,05 cm ed è lungo 1 cm
>>
>> Si tratta di tubi quadrati concentrici,
>
> Concentrici?! Come fa un rettangolo 10 x 1 cm a stare dentro
> un altro rettangolo 300 x 0,05 cm (o viceversa)?
>

non sono quelli ad essere concentrici, ma i due involucri
che formano la CAMICIA.

Allora i due tubi quadrati grandi (14,2 cm x 14,2 cm esterno
e 12 cm x 12 cm interno) creano una intercapedine.

Ora entro questa intercapedine, spessa 11 mm, è stata
"disegnata" una doppia serpentina, salita e discesa, le cui
pareti sono in quadro pieno 1 cm x 1 cm. Dei c*****i interni,
queste paratie di quadro pieno costituiscono i muri laterali
(mentre i due involucri, esterno e interno, erano il tetto e
il pavimento, visti dal punto di vista di un microbo che
viaggia nell'acqua).

Siccome queste muraglie sono alte 1 cm ma l'intercapedine è
spessa 1,1 cm, il dedalo serpentineggiante rimane saldato e
in aderenza solo all'involucro interno (su cui si poteva
lavorare, esternamente, a sistema smontato), e quando poi
esso viene infilato nell'involucro esterno (sullla cui
superficie interna non è ovviamente possibile accedere per
saldare), il sistema a serpentina doppia di indirizzamento
del flusso sfiorerà senza contatto, lasciando uno spiraglio
di 1 mm.

Colgo l'occasione per specificare (specialmente per Elio che
magari intuisce meglio quel che non riesco a far
visualizzare), perché questo design.
Al di là di vincoli intrinseci (come i formati dei tubi, del
ferro, e dell'accessibilità manuale alle superfici su cui
saldare), volevo realizzare un sistema che conciliasse lo
scambiatore in CONTROCORRENTE (più efficiente salvo
"incidenti"), carica dall'alto e scarico in basso, con la
necessità di garantire il riempimento completo (carica dal
basso e scarico in alto, in EQUICORRENTE). Questo perché la
gravità ostacola il pieno riempimento di un tubo verticale
molto capace se riempio da sopra da ******* stretto e
prelevo da sotto da ******* parimenti stretto.

Ollora ho optato per l'idea della doppia serpentina, metà
ascendente (equicorrente, che dovrebbe migliorare il
riempimento) metà discendente (che potrebbe restare
semivuota se formerà "cascate", ma in cui il flusso è
controcorrente).
Ovviamente, se la resistenza al trafilamento a sfioro è
bassa rispetto al flusso previsto entro i muri serpentinosi,
è anche possibile che nemmeno all'andata il riempimento sia
completo ! Ma questo non lo so stimare.

Poi avere i due attacchi vicini mi è molto comodo ...

Ma sto anche considerando di prendere un tubo di rame per il
ritorno, martellarlo sino a 1 cm, e disporlo dentro una
serpentina semplice (non so come fare per la tenuta in basso
ma è un altro problema).

Sto anche valutando un sistema

--
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)


---
Questa e-mail è stata controllata per individuare virus con Avast antivirus.
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Omega 26 Apr 2015 17:53
Another Zombie
> Soviet_Mario
>
>> ...
>
> ...
>
> http://ishtar.df.unibo.it/mflu/html/paradoxdin.html

Perdona la mia forse sprovveduta osservazione al riguardo, ma se il
fluido ai bordi trova la pressione atmosferica, lungo tutto il percorso
del fluido dal centro alla periferia dei dischi abbiamo un graduale
effetto *****i, e quindi ovviamente un'attrazione fra i due dischi.
Nota che il fluido percorre il tubo "ad alta velocità", quindi è
necessariamente sorretto da una forte pressione che si perde
gradualmente lungo i raggi dei dischi.

O forse è proprio l'effetto *****i il "paradosso idrodinamico" di cui
si parla?

In realtà è un fenomeno ovvio, non un paradosso, dato che nella parte
sottile di un *****imetro il fluido aumenta la sua velocità e quindi
perde pressione: l'energia disponibile nel fluido viene usata/dissipata
appunto per aumentare la velocità (l'energia cinetica del fluido), a
spese della pressione.
ADPUF 26 Apr 2015 19:14
Soviet_Mario 16:27, martedì 21 aprile 2015:
>
> non capisco il dubbio. Ma cmq per visualizzare, descrivo lo
> scambiatore.
>
> Si tratta di tubi quadrati concentrici, al cui interno
> scorrerà una camicia d'acqua.
> Lo spessore dell'intercapedine è di 1,05 cm
> Sul tubo più interno (ma solo su esso) è saldata una spirale
> angolosa fatta di un ferro quadro pieno di 1 cm.


(Di solito nei lavori in metallo si usa dare le misure in
millimetri.)


> Questo chiude la gran parte dell'intercapedine e vorrebbe
> (nn dico dovrebbe !) forzare l'acqua a salire a spirale, ma
> l'involucro sfiora in modo un po' lasco la spirale, che
> invece è ben aderente al camino interno.
> Ora una parte del flusso potrebbe scavalcare a sfioramento
> le muraglie spiraleggianti, cercando di fare un percorso
> molto più corto, ma assai "strozzato" (e spero nella
> turbolenza e negli strati limite immobili), e purtroppo
> complessivamente con sezione molto maggiore.
>
> La discrimine importante presumo sia il fattore di forma.
> Perché lo presumo ?
> Perché so che in moto laminare ad es., il profilo di
> velocità non è lineare ma parabolico, e nelle adiacenze
> delle pareti ci si avvicina ad avere fluido fermo
> (semprecché il percorso non sia in serie, e quindi non ci
> debba essere la conservazione della portata che spingerebbe
> l'acqua ad andare forte a prescindere), per cui
> sostanzialmente o si avrebbe una parabola accentuatissima
> (ma la turbolenza ?) oppure la parte rapida verrebbe
> tagliata dall'attrito delle pareti vicine su ambo i lati.
>
>
> spero di avere spiegato abbastanza bene come è fatto questo
> scambiatore a camicia, con una spirale semiaderente saldata
> sulla faccia interna a "quasi" tutto spessore
> dell'intercapedine.


Se ho capito bene vuoi fare un tubo per i fumi con una camicia
per l'acqua.
E nella camicia ci metti dei diaframmi elicoidali per
costringere l'acqua a percorrere un elicoide attorno al tubo
del fumo.

A mio avviso il problema del trasferimento del calore dai fumi
all'acqua ha il punto critico non dalla parte dell'acqua ma
dalla parte dei gas.
Infatti in qualunque caldaietta scaldaacqua si vede che il tubo
di rame dell'acqua è liscio dentro e fuori è alettato con
molte alette sottili di rame.

Sull'altro scambiatore altro messaggio.


--
AIOE ³¿³
ADPUF 26 Apr 2015 19:15
Soviet_Mario 16:27, martedì 21 aprile 2015:
>
> Ne ho un altro piano, ma il problema è il medesimo.
>
> In quello piano ho due lamiere di 1 mq. Su quella inferiore
> c'è un "labirinto" ad anse che lo percorre tutto
> riempiendolo, e il coperchio appoggiato sopra non farà
> tenuta aderente alle muraglie della serpentina "disegnata"
> sotto. Però lì ho intenzione di mettere oltre un quintale di
> coibente in gas-beton, e confido che dopo le prime scaldate
> la lamiera (che a flessione resiste poco anche se spessa)
> tenderà ad aderire abbastanza bene alle dighe della
> serpentina ... a meno che qua e la non abbia saldato male,
> facendo sporgerne qualcuna che puntella da sotto. Boh. Non è
> trasparente, non saprò mai esattamente come girerà l'acqua
> li dentro (salvo magari sentir friggere se da qualche parte
> stagnerà e bollirà ... e sperare che funga stile heat-pipe
> localmente)


Mah.

Anche qui non capisco perché metti la serpentina dalla parte
dell'acqua.

Il problema è dalla parte del gas, è lì che si deve aumentare
la superficie di scambio (alette ecc.)



Che io sappia le caldaie sono di due tipi, a tubi di fumo (tipo
locomotive a vapore) e a tubi d'acqua (tipo centrali
elettriche).

Le prime sono più comode per la pulizia ma le seconde sono più
efficienti.

Roba per alta pressione, comunque.



Procurati un libro sugli scambiatori di calore.

Proprio ieri ho visto questa pagina:
http://web.mit.edu/lien*****/www/ahtt.html

--
AIOE ³¿³
Soviet_Mario 27 Apr 2015 01:27
Il 26/04/2015 19.14, ADPUF ha scritto:
> Soviet_Mario 16:27, martedì 21 aprile 2015:
>>
>> non capisco il dubbio. Ma cmq per visualizzare, descrivo lo
>> scambiatore.
>>
>> Si tratta di tubi quadrati concentrici, al cui interno
>> scorrerà una camicia d'acqua.
>> Lo spessore dell'intercapedine è di 1,05 cm
>> Sul tubo più interno (ma solo su esso) è saldata una spirale
>> angolosa fatta di un ferro quadro pieno di 1 cm.
>
>
> (Di solito nei lavori in metallo si usa dare le misure in
> millimetri.)
>
>
>> Questo chiude la gran parte dell'intercapedine e vorrebbe
>> (nn dico dovrebbe !) forzare l'acqua a salire a spirale, ma
>> l'involucro sfiora in modo un po' lasco la spirale, che
>> invece è ben aderente al camino interno.
>> Ora una parte del flusso potrebbe scavalcare a sfioramento
>> le muraglie spiraleggianti, cercando di fare un percorso
>> molto più corto, ma assai "strozzato" (e spero nella
>> turbolenza e negli strati limite immobili), e purtroppo
>> complessivamente con sezione molto maggiore.
>>
>> La discrimine importante presumo sia il fattore di forma.
>> Perché lo presumo ?
>> Perché so che in moto laminare ad es., il profilo di
>> velocità non è lineare ma parabolico, e nelle adiacenze
>> delle pareti ci si avvicina ad avere fluido fermo
>> (semprecché il percorso non sia in serie, e quindi non ci
>> debba essere la conservazione della portata che spingerebbe
>> l'acqua ad andare forte a prescindere), per cui
>> sostanzialmente o si avrebbe una parabola accentuatissima
>> (ma la turbolenza ?) oppure la parte rapida verrebbe
>> tagliata dall'attrito delle pareti vicine su ambo i lati.
>>
>>
>> spero di avere spiegato abbastanza bene come è fatto questo
>> scambiatore a camicia, con una spirale semiaderente saldata
>> sulla faccia interna a "quasi" tutto spessore
>> dell'intercapedine.
>
>
> Se ho capito bene vuoi fare un tubo per i fumi con una camicia
> per l'acqua.
> E nella camicia ci metti dei diaframmi elicoidali per
> costringere l'acqua a percorrere un elicoide attorno al tubo
> del fumo.
>
> A mio avviso il problema del trasferimento del calore dai fumi
> all'acqua ha il punto critico non dalla parte dell'acqua ma
> dalla parte dei gas.

si questo l'ho considerato, infatti quello descritto è solo
uno degli "stadi" in serie, quello a camino, ma ci sarà
anche una piastra scambiatrice sul tetto della fornace (con
gli stessi problemi lato acqua cmq).
Inoltre il mio scambiatore non è a metano, ma a
biomassa+rifiuti differenziati, per cui un qualsiasi profilo
FREDDO e FRASTAGLIATO fumi sarebbe non pulibile e s*****abile
in tempo zero.
La ******* liscia ha poca superficie (è cmq un segmento di
lunghezza tre metri, non è alto quanto i 30 cm della
serpentina dello scaldabagno), ma mi consentirà di pulirla
con una semplice pistonata con un coso di ferro. Una
superficie alettate ideale, con 1 cm di concrezioni
carboniose, imho è ben peggio della ******* dritta.

> Infatti in qualunque caldaietta scaldaacqua si vede che il tubo
> di rame dell'acqua è liscio dentro e fuori è alettato con
> molte alette sottili di rame.

lo so, ma 1) ha requisiti di compattezza stringenti (Che io
non ho) ma soprattutto 2) lavora con fumi neutri non
incrostanti. La mia ******* lavorerà con fuliggine e rugiada
fenolica altamente s*****ante e di difficile pulizia.

>
> Sull'altro scambiatore altro messaggio.
>
>


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1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
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Soviet_Mario 27 Apr 2015 01:33
Il 26/04/2015 19.15, ADPUF ha scritto:
> Soviet_Mario 16:27, martedì 21 aprile 2015:
>>
>> Ne ho un altro piano, ma il problema è il medesimo.
>>
>> In quello piano ho due lamiere di 1 mq. Su quella inferiore
>> c'è un "labirinto" ad anse che lo percorre tutto
>> riempiendolo, e il coperchio appoggiato sopra non farà
>> tenuta aderente alle muraglie della serpentina "disegnata"
>> sotto. Però lì ho intenzione di mettere oltre un quintale di
>> coibente in gas-beton, e confido che dopo le prime scaldate
>> la lamiera (che a flessione resiste poco anche se spessa)
>> tenderà ad aderire abbastanza bene alle dighe della
>> serpentina ... a meno che qua e la non abbia saldato male,
>> facendo sporgerne qualcuna che puntella da sotto. Boh. Non è
>> trasparente, non saprò mai esattamente come girerà l'acqua
>> li dentro (salvo magari sentir friggere se da qualche parte
>> stagnerà e bollirà ... e sperare che funga stile heat-pipe
>> localmente)
>
>
> Mah.
>
> Anche qui non capisco perché metti la serpentina dalla parte
> dell'acqua.

per evitare che percorsi preferenziali limitino la parte
attiva della superficie

>
> Il problema è dalla parte del gas, è lì che si deve aumentare
> la superficie di scambio (alette ecc.)

ma non sono "gas", è letteralmente ******* :-\

>
>
>
> Che io sappia le caldaie sono di due tipi, a tubi di fumo (tipo
> locomotive a vapore) e a tubi d'acqua (tipo centrali
> elettriche).

la mia è a singolo tubo di fumo, ma è una fornace a biomassa
di scarto e rifiuti differenziati (carta, cartone, stoffa e
plastica). S*****herà molto il camino, sicché deve essere
facilmente e rapidamente pulibile ogni settimana. E devo
anche recuperare i residui per ribruciarli di nuovo,
diciamo. Mi basta mettere una pignatta sotto il camino e
pistonare con un profilo a misura con 0,5 mm di gioco, e le
croste sono rimosse subito a mazziate.

>
> Le prime sono più comode per la pulizia ma le seconde sono più
> efficienti.
>
> Roba per alta pressione, comunque.
>
>
>
> Procurati un libro sugli scambiatori di calore.

ne ho già consultati un po', ma ho dovuto estrapolare molto
per vari requisiti, anche di uso, difformi dallo standard.

>
> Proprio ieri ho visto questa pagina:
> http://web.mit.edu/lien*****/www/ahtt.html

ci guarderò, grazie (della segnalazione e di tutto).
Cmq, ho progettato un altro modello, che credo userò al
posto della doppia spirale. Non me la sento di fare una ******* al buio senza
nessun parere nemmeno spannometrico
sulla resistenza di quei percorsi alternativi.
Nel nuovo design la competizione sarà più equilibrata dal
distanziamento agli antipodi del punto di carico e scarico,
e spero un ritorno con tubo interno ... vernicerò il rame
per evitare la coppia galvanica sul ferro. Cheppalle



>


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Paolo Ferraresi 19 Mag 2015 22:54
Il 17/04/2015 20:52, Soviet_Mario ha scritto:
> salve, ho una domanda assai noiosa (salvo soluzioni eleganti ed estrose
> non da manuali :) per il gruppo.
>
> Vorrei confrontare le resistenze al flusso di condotti a sezione
> RETTANGOLARE, in particolare un tubo
> WxHxL con W simile a H (ma nn quadrato, diciamo una dimensione nel range
> 5-10 volte l'altra dimensione, e la più piccola di scala 1 cm, ed "L"...
> Grazie in anticipo a chi vorrà sbizzarrirsi in considerazioni e/o
> calcoli o approssimazioni varie
> ciao

Il Merritt da la seguente formula per il moto laminare per il rettangolo
w x h (con w >= h):
Q=deltaP*(h^3*w*(1-(192*tanh((%pi*w)/(2*h)))/(%pi^5*w)))/(12*mu*L)

oppure guarda qua:
http://user.engineering.uiowa.edu/~me_160/lecture_notes/Ch6Oct2009-part1-updated.pdf

Per il regime turbolento usi la formula di Darcy.
Soviet_Mario 19 Mag 2015 23:59
Il 19/05/2015 22.54, Paolo Ferraresi ha scritto:
> Il 17/04/2015 20:52, Soviet_Mario ha scritto:
>> salve, ho una domanda assai noiosa (salvo soluzioni
>> eleganti ed estrose
>> non da manuali :) per il gruppo.
>>
>> Vorrei confrontare le resistenze al flusso di condotti a
>> sezione
>> RETTANGOLARE, in particolare un tubo
>> WxHxL con W simile a H (ma nn quadrato, diciamo una
>> dimensione nel range
>> 5-10 volte l'altra dimensione, e la più piccola di scala 1
>> cm, ed "L"...
>> Grazie in anticipo a chi vorrà sbizzarrirsi in
>> considerazioni e/o
>> calcoli o approssimazioni varie
>> ciao
>
> Il Merritt da la seguente formula per il moto laminare per
> il rettangolo w x h (con w >= h):
> Q=deltaP*(h^3*w*(1-(192*tanh((%pi*w)/(2*h)))/(%pi^5*w)))/(12*mu*L)
>
>
> oppure guarda qua:
>
http://user.engineering.uiowa.edu/~me_160/lecture_notes/Ch6Oct2009-part1-updated.pdf
>

ti ringrazio.
Forse entro un mese o due sono a tiro al battesimo del fuoco
(a legna) del gruppo, eventualmente ragguaglierò su problemi
vari

>
> Per il regime turbolento usi la formula di Darcy.
>


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