Il problema del camino

Come si affronta il problema del camino?

Il nostro modello fisico è schematizzabile come un moto di un fluido sottoposto ad una notevole differenza di temperatura.

camino

Se schematizziamo il camino come un condotto possiamo applicare il teorema di Bernoulli e scrivere:

$(dp)/gamma+(d(w^2))/(s*g)+dz+dz_a=0$

dove $dz_a$ rappresenta l'attrito.
Integrando tra le sezioni di ingresso e uscita possiamo approssimare la velocità in ingresso pari a zero e scrivere:

$(p_2+p_1)/gamma_i+((w_2)^2)/(2*g)+z_2-z_1+z_a=0$

Nel termine di attrito sostituiamo l'espressione delle perdite di carico $z_a=beta*w^2/(2*g)$ dove $beta=L/D*lambda+sum(lambda')$; in cui abbiamo considerato sia perdite di carico distribuite sia concentrate. Riscrivendo l'espressione e facendo delle sostituizione con l'equazione dei gas perfetti arriviamo a:

$-(gamma_e*H)/gamma_i+w^2/(2*g)+H+beta*w^2/(2*g)=0$

Ora abbiamo gli strumenti per verificare se un camino tira o meno naturalmente; infatti riscrivendo l'equazione abbiamo:

$(beta+1)*w^2/(2*g)=(gamma_e-gamma_i)/gamma_i*H$

Il primo termine rappresenta la resistenza al tiraggio del caminio mentre il secondo termine rappresenta la causa.

Se l'equazione è verificata o se il secondo termine risulta maggiore del primo il camino tirerà naturalmente, cioè per sola differenza di densità dovuta alla differenza di temperatura, altrimenti dovremmo predisporre una ventola per vincere gli attriti.

Valerio Rossi

Valerio RossiSono Valerio Rossi e sono l'Amministratore di MeccanicaWeb.it

Sono laureato triennale con voto 110 e lode in ingegneria meccanica presso l'Università di Roma Tor Vergata e sono attualmente studente in ingegneria meccanica magistrale. La mia tesi di laurea triennale è visibile su MeccanicaWeb.it Monitoraggio del comfort vibrazionale secondo la ISO 2631: progetto e realizzazione di un dispositivo low cost con impostazione e validazione di un modello predittivo.

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