Vapore e dintorni

[antoniuccio92]

Comunque stanotte c'ho riflettuto un pò su ed ho capito che sto immaginando una turbina alimentata ad aria, non vapore, e che questo gas pressurizzato, quindi in movimento in un condotto, conserva dell'energia che gli viene applicata per muoversi. Proprio come l'acqua che scorre in una conduttura per alimentare una turbina idraulica, anche l'aria in questo caso sfrutta la propria cinetica per azionare la girante. Quindi devo ragionare su questo, considerando anche quanto detto prima, ossia la necessità di Bernoulli ma anche Pascal, Stevino, dei concetti di energia potenziale gravitazionale estesa ai fluidi...
Anzitutto va identificata la natura del fluido, sappiamo bene che ne abbiamo di liquidi, il cui volume resta costante alla variazione della pressione, e di aeriformi, dal volume variabile in funzione della pressione.
Poi gli aeriformi li distinguiamo in gas e vapore, i primi non cambiano di stato modificando solo pressione e volume, a differenza dei vapori che invece cambiano.
L'aria è dunque un fluido aeriforme dalla natura gassosa, passatemi il termine, che scorre in un condotto previa energia cinetica.
La conservazione di questa energia e la conseguente trasmissione alla girante permetterebbe alla macchina di funzionare, concetto oltretutto piuttosto semplice, almeno a parole.
Ora, essendo tutto un mero esercizio teorico, si può immaginare la lunghezza della conduttura, ovviamente la portata e si può quindi ragionare affinché tutto acquisisca un senso

 

[antoniuccio92]

Oltretutto conosco, almeno parzialmente, lo sforzo che la girante dovrà compiere per raggiungere l'obbiettivo imposto. Il generatore richiede un lavoro di 25kw, dato che ne rende 19,20 e che ha un'efficienza del 76%. Ciò che non considero, perché tanto è appunto solo un esercizio teorico, è la dissipata dipendente dall'azionamento degli organi meccanici della turbina, come girante ed albero.
Ovviamente, in questo caso, c'è un errore di fondo perché è come se stessi considerando le masse del compressore nella potenza dissipata dal generatore, in altre parole, in quel 24% tolto alla percentuale d'efficienza, includo "lo sforzo meccanico" per azionare il compressore e tenerlo a regime, ovviamente è sbagliato ma possiamo tranquillamente lavarcene le mani.
Il regime di rotazione è relativamente importante ma è comunque indicato.
Quindi in via definitiva occorre che l'aria permetta alla girante di compiere un lavoro di 25kw.
Ovviamente, se deve girare a 1850 giri occorre che la macchina sia proporzionata affinché ogni giro dell'albero renda la giusta frazione di potenza ma non è importante ora, adesso occorre capire quanta velocità, volume, quindi pressione dell'aria occorre per rendere operativa la macchina.
SE riflettiamo sul funzionamento delle centrali idroelettriche, ci accorgiamo che, sebbene simili ma non uguali, aria ed acqua assumono lo stesso comportamento. Nella centrale idroelettrica l'acqua acquista velocità, quindi energia, "cadendo in una conduttura". In questo esempio, per una sorgente X, l'aria deve acquistare la giusta velocità, quindi la corretta energia che poi dovrà trasmettere alla girante ed è proprio questo valore a dover essere cercato, almeno credo..

 

[eta*beta]

Grazie a te, pi_greco! Una buona orchestra ha prima di tutto un bravo direttore

Troppo buono, ma io non dirigo nulla. Sono un forumista come tutti con dei doveri in più come alcuni.
Il direttore si chiama Gian Luca Pellegrini e la sovrana della casa editrice è la signora Giovanna Mazzocchi Bordone figlua del fondatore della testata. Ma è bello far parte dell'orchestra, ogni volta che ho fatto il solista, suonando, mi sono sentito un po' a disagio...

 

[renatom]

Oltretutto conosco, almeno parzialmente, lo sforzo che la girante dovrà compiere per raggiungere l'obbiettivo imposto. Il generatore richiede un lavoro di 25kw, dato che ne rende 19,20 e che ha un'efficienza del 76%. Ciò che non considero, perché tanto è appunto solo un esercizio teorico, è la dissipata dipendente dall'azionamento degli organi meccanici della turbina, come girante ed albero.
Ovviamente, in questo caso, c'è un errore di fondo perché è come se stessi considerando le masse del compressore nella potenza dissipata dal generatore, in altre parole, in quel 24% tolto alla percentuale d'efficienza, includo "lo sforzo meccanico" per azionare il compressore e tenerlo a regime, ovviamente è sbagliato ma possiamo tranquillamente lavarcene le mani.
Il regime di rotazione è relativamente importante ma è comunque indicato.
Quindi in via definitiva occorre che l'aria permetta alla girante di compiere un lavoro di 25kw.
Ovviamente, se deve girare a 1850 giri occorre che la macchina sia proporzionata affinché ogni giro dell'albero renda la giusta frazione di potenza ma non è importante ora, adesso occorre capire quanta velocità, volume, quindi pressione dell'aria occorre per rendere operativa la macchina.
SE riflettiamo sul funzionamento delle centrali idroelettriche, ci accorgiamo che, sebbene simili ma non uguali, aria ed acqua assumono lo stesso comportamento. Nella centrale idroelettrica l'acqua acquista velocità, quindi energia, "cadendo in una conduttura". In questo esempio, per una sorgente X, l'aria deve acquistare la giusta velocità, quindi la corretta energia che poi dovrà trasmettere alla girante ed è proprio questo valore a dover essere cercato, almeno credo..

La differenza tra aria e acqua, in una turbina, è abbastanza grande dato che l'acqua, sostanzialmente, non cambia né volume, né temperatura, un turbina.
Quindi, con l'acqua, la potenza si può calcolare moltiplicando semplicemente pressione per portata volumetrica dove la pressione, di solito, è la pressione idrostatica ro x g x H.
Quindi, se si vuole la portata, basta dividere la potenza per la pressione.
Con l'aria la situazione è un tantino più complicata

 

[antoniuccio92]

mi

La differenza tra aria e acqua, in una turbina, è abbastanza grande dato che l'acqua, sostanzialmente, non cambia né volume, né temperatura, un turbina.
Quindi, con l'acqua, la potenza si può calcolare moltiplicando semplicemente pressione per portata volumetrica dove la pressione, di solito, è la pressione idrostatica ro x g x H.
Quindi, se si vuole la portata, basta dividere la potenza per la pressione.
Con l'aria la situazione è un tantino più complicata

Vero, Renatom, infatti avevo già indicato questa differenza...
Mi sa che si fa anche più di un tantino complicato ahaha ma nulla che non possa essere risolto, credo.
Sappiamo il lavoro obbiettivato, 25kw totali, dunque l'aria deve avere energia a sufficienza affinché la turbina, adeguatamente proporzionata, eroghi questa potenza, e fin qua ci siamo.
Allora bisogna capire quanta forza applicare all'aria, quindi penso valga la pena ragionare proprio su questo.

-Immaginiamo che l'aria scorra in un condotto entro il quale acquista velocità, muovendosi dal Punto A, inlet, al punto B, outlet.

-A rigor di logica immaginiamo che l'aria al punto A, quindi all'ingresso, abbia una pressione pari a quella atmosferica di 101325 Pa e che la sua velocità sia di 0 m/s, ovviamente non è così perché per entrare nel condotto ha bisogno di compiere uno spostamento e per tanto non può essere 0 la sua velocità.

-Dunque proviamo a proporzionare questa conduttura, così in maniera empirica, assegnandogli una lunghezza di 1 metro ed un diametro di 50 millimetri, dunque 1,00mt x 0,05mt.

-Ora conosciamo anche lo spazio che ha a disposizione per accelerare e raggiungere la giusta pressione.

Ora possiamo fare una considerazione, la pressione sappiamo essere una grandezza definita come il rapporto tra il modulo di una forza agente su un corpo e la sua area, perciò vi dev'essere una relazione fra lavoro da compiere e pressione del fluido.

Se si trova il modo di calcolare quanta forza ottengo da una precisa mole di aria sottoposta ad un'altrettanto precisa pressione, si può arrivare credo alla soluzione del quesito.

Poi magari sono tutti ragionamenti sbagliati, sinceramente adesso mi trovo sulla spiaggia e non 'è che abbia tanta voglia di pensarci sopra, il sole rallenta i già pochi e compromessi neuroni che mi sono rimasti ma sicuramente vale la pena di rifletterci sopra

 

[eta*beta]

sinceramente adesso mi trovo sulla spiaggia

Beato te, buone vacanze.

 

[antoniuccio92]

Troppo buono, ma io non dirigo nulla. Sono un forumista come tutti con dei doveri in più come alcuni.
Il direttore si chiama Gian Luca Pellegrini e la sovrana della casa editrice è la signora Giovanna Mazzocchi Bordone figlua del fondatore della testata. Ma è bello far parte dell'orchestra, ogni volta che ho fatto il solista, suonando, mi sono sentito un po' a disagio...

Quoto il disagio del solista, parole sante! Comunque l'importante è far parte dell'orchestra, di baccano ne ascoltiamo già troppo in giro (l'uso degli accordi è sempre meno conosciuto)

 

[antoniuccio92]

Beato te, buone vacanze.

Grazie! Anche se le coste calabresi ormai sono divenute il ritrovo dei pescivendoli, negli ultimi giorni mi stresso ancora di più standomene sulla spiaggia ma questa è proprio un'altra storia :\

 

[renatom]

mi


Vero, Renatom, infatti avevo già indicato questa differenza...
Mi sa che si fa anche più di un tantino complicato ahaha ma nulla che non possa essere risolto, credo.
Sappiamo il lavoro obbiettivato, 25kw totali, dunque l'aria deve avere energia a sufficienza affinché la turbina, adeguatamente proporzionata, eroghi questa potenza, e fin qua ci siamo.
Allora bisogna capire quanta forza applicare all'aria, quindi penso valga la pena ragionare proprio su questo.

-Immaginiamo che l'aria scorra in un condotto entro il quale acquista velocità, muovendosi dal Punto A, inlet, al punto B, outlet.

-A rigor di logica immaginiamo che l'aria al punto A, quindi all'ingresso, abbia una pressione pari a quella atmosferica di 101325 Pa e che la sua velocità sia di 0 m/s, ovviamente non è così perché per entrare nel condotto ha bisogno di compiere uno spostamento e per tanto non può essere 0 la sua velocità.

-Dunque proviamo a proporzionare questa conduttura, così in maniera empirica, assegnandogli una lunghezza di 1 metro ed un diametro di 50 millimetri, dunque 1,00mt x 0,05mt.

-Ora conosciamo anche lo spazio che ha a disposizione per accelerare e raggiungere la giusta pressione.

Ora possiamo fare una considerazione, la pressione sappiamo essere una grandezza definita come il rapporto tra il modulo di una forza agente su un corpo e la sua area, perciò vi dev'essere una relazione fra lavoro da compiere e pressione del fluido.

Se si trova il modo di calcolare quanta forza ottengo da una precisa mole di aria sottoposta ad un'altrettanto precisa pressione, si può arrivare credo alla soluzione del quesito.

Poi magari sono tutti ragionamenti sbagliati, sinceramente adesso mi trovo sulla spiaggia e non 'è che abbia tanta voglia di pensarci sopra, il sole rallenta i già pochi e compromessi neuroni che mi sono rimasti ma sicuramente vale la pena di rifletterci sopra

Se l'aria è a pressione atmosferica e velocità 0, non ci fai niente. Non può produrre energia.

 

[antoniuccio92]

Se l'aria è a pressione atmosferica e velocità 0, non ci fai niente. Non può produrre energia.

Esatto, quindi occorre accelerarla, aumentandone la velocità nel condotto ne aumenta pure la pressione, quindi che pressione bisogna raggiungere? E come si relaziona questa pressione? Se solo avessi una direzione matematica certa da seguire, anche difficile, ci passerei le ore ed arriverei alla conclusione del calcolo, devo solo capire questo.
Se voglio muovere sta turbina gli devo applicare una forza che però non riesco a identificare

 

[capnord_1717172064]

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