Fenomeni di Trasporto II Trasporto di calore resistenze

Fenomeni di Trasporto II - Trasporto di calore: resistenze in serie - parete piana 1

Fenomeni di Trasporto II - Trasporto di calore: resistenze in serie - parete piana La potenza termica trasmessa attraverso ogni stadio è In condizioni stazionarie 2

Fenomeni di Trasporto II - Trasporto di calore: resistenze in serie - parete piana A secondo membro si lasciano le forze spingenti 3

Fenomeni di Trasporto II - Trasporto di calore: resistenze in serie - parete piana Sommando si ha: Si definisce un coefficiente globale di scambio U 4

Fenomeni di Trasporto II - Trasporto di calore: resistenze in serie - parete piana U ha le stesse dimensioni di h e di k/L 5

Fenomeni di Trasporto II - Trasporto di calore: resistenze in serie - parete piana Caso A Caso B Caso C Tutte le resistenze sono dello stesso ordine di grandezza Una resistenza è trascurabile se Una resistenza è controllante se 6

Fenomeni di Trasporto II - Trasporto di calore: resistenze in serie - parete piana 7

Fenomeni di Trasporto II - Trasporto di calore: resistenze in serie - parete cilindrica 8

Fenomeni di Trasporto II - Trasporto di calore: resistenze in serie - parete sferica Ta Tb r 3 r 2 r 1 r 0 9

Fenomeni di Trasporto II - Trasporto di calore: resistenze in serie - spessore critico CASO: Cilindro parete singola T 0 fissa T 0 La resistenza per conduzione cresce con il logaritmo di r 1 La resistenza per convezione decresce linearmente con r 1 La potenza termica dissipata può crescere aumentando lo spessore dell’isolante T 1 r 0 r 1 rcritico = raggio di massima dissipazione termica 10 Tb

Fenomeni di Trasporto II - Trasporto di calore Convezione forzata in condotti coassiali – Regimi di moto Te Moto in equi corrente Ti Moto in contro corrente T Te Ti Caso: T condotto esterno (Te) > T condotto interno (Ti) 11

Fenomeni di Trasporto II - Trasporto di calore Convezione forzata in condotti coassiali – Bilanci globali Moto in equi corrente Ipotesi: condizioni stazionarie e assenza di perdite all’esterno Potenza termica assorbita/ceduta da fluido interno = potenza termica ceduta/assorbita da fluido esterno Moto in contro corrente 12

Fenomeni di Trasporto II - Trasporto di calore Convezione forzata in condotti coassiali – DTln TH 1 Bilancio differenziale su un tratto dz TH TC 1 Definizione di U Definizione di T Dalle 1 e 2 TC TH 2 T medie di corrente locali Sottraendo la 5 dalla 6 Dai bilanci globali 13

Fenomeni di Trasporto II - Trasporto di calore Convezione forzata in condotti coassiali – DTln TH 1 Dai bilanci globali Per cui la eq. 7 si può scrivere come TC 1 TC 2 TH 2 Integrando se U=cost. Si dimostra che trascurando la resistenza dovuta al solido 14