CITAZIONE (exo @ 28/1/2012, 13:42) Quote:

Ciao exo, scusami ma non ho capito bene ciò che intendevi... Cmq il discorso è semplice, se voglio aumentare il rendimento riduco il tempo di immissione del vapore e quindi aumento di conseguenza il tempo di espanzione del vapore, tutto a favore del rendimento. Aumentare la corsa del pistone non influenza il rendimento, ma il numero di giri e la coppia motrice. Con un motore a corsa lunga ho basso numero di giri e coppia elevata, con un motore a corsa corta ho alto numero di giri e bassa coppia. Il rendimento è pressochè lo stesso così come la potenza, quello che cambia però è il rapporto rendimento massimo/potenza nominale, ma il rendimento in se resta invariato a prescindere dalla cilindrata e dalla corsa del pistone.

CITAZIONE (Yuz @ 28/1/2012, 13:50) Quote:

Torno a dire che i dati stimati (non so da dove li hai presi ) sono sbagliati, il surriscaldatore immetterà nel motore vapore a 230 °C e 9,5 Atm circa, lo espellerà ad una temperatura compresa fra 100 e 130 °C circa, e l'acqua di condensazione verrà immessa nella caldaia a circa 140-150 °C, questo grazie al caro preriscaldatore che nelle ultime locomotive era ben conosciuto e apprezzato.
Se applichi questi parametri vedrai che i conti tornano e il rendimento teorico sarà ben più alto di quello che hai stimato.

CITAZIONE (qqcreafis @ 28/1/2012, 22:21) Quote:

Verissimo qq!! Abbiamo provato il motore con il vapore saturo, e non c'è paragone fa acqua da tutte le parti la quale ostacola il funzionamento dello stesso. Il vapore surriscaldato quasi non forma condense e sembra essere aria calda... Sono aspetti fondamentali senza i quali come hai detto si torna alle prime locomotive dove accendi il fuoco e parti.

Saluti Kekko

CITAZIONE (Yuz @ 29/1/2012, 17:32) Quote:

Yuz, la temperatura di ingresso è di circa 140 - 150 °C, grazie all'utilizzo del preriscaldatore.

Per il fatto del surriscaldatore i conti non tornano. Ora non ho molto tempo perchè sto saldando la caldaia... Dopo metto conti più dettagliati, ma se il rendimento è dovuto da (T1 - T2)/T1*100, è chiaro che se aumenta T1 e T2 resta invariato il rendimento aumenta di conseguenza non può restare uguale. Il rendimento è dato principalmente dal delta T della temperatura di ingresso e quella di uscita.

Pensa solamente al fatto che da quando nelle locomotive fu introdotto il surriscaldatore furono tolti di mezzo i motori a triplice espanzione perchè il rendimento aggiunto dal surriscaldatore permetteva di avere con un monocilindro un rendimento uguale al triplice espanzione senza surriscaldatore. Dunque già solo pensando a questa cosa puoi capire come aumenta notevolmente il rendimento, e questo grazie al delta T più elevato.

Kekko

CITAZIONE Quote:

dove "T2 è lemperatura bassa e T1 quella alta, in gradi Kelvin mi raccomando.

questa equazione vale per un ciclo di Carnot IDEALE e è da cosiderarsi un limite superiore ed è uguale per tutti i cicli IDEALI che lavorano tra le stesse temperature, purtroppo alcuni cicli anche se ideali in realtà lavorano su varie temperature e quindi il rendimento va calcolato dai calori scambiati nel ciclo e dal lavoro prodotto

Rendimento =(lavoro prodotto)/(calore in ingresso nel sistema)

quindi purtroppo l'equazione di sopra rappresenta il limite dei limiti

Se fosse tutto scontato dove sarebbe la novità?

Eccoci qua, finalmente con un po' di calma e tranquillità...

Allora iniziamo subito a far vedere quali sono i vantaggi di un surriscaldatore.

Riprendiamo i calcoli fatti all'inizio di questo thread dove ho ipotizzato un consumo di 3,16 l/s di vapore con la caldaia a circa 10 atm e 180 °C. Sapendo che a questa temperatura 1 Kg di acqua sviluppa 190 litri di vapore possiamo affermare che se il motore consuma 3,16 l/s consumerebbe dalla caldaia circa 1 Kg di acqua ogni minuto. Cosa succede però se surriscaldiamo il vapore prima di farlo arrivare al motore?
Semplice, succede che il vapore aumenta significativamente di volume, ma il motore continuerà a consumare sempre i suoi 3,16 l/s di vapore, ma siccome il vapore viene espanso di fatto il consumo di acqua dalla caldaia è minore. Vediamo come:

La cosa fondamentale da capire è che c'è un enorme differenza fra 180 °C e 230 °C, abbiamo infatti un delta T di 50 °C e applicando la prima legge di gay-lussac abbiamo che i nostri 190 litri di vapore a 180 °C diventano a 230 °C 224 litri e cioè un aumento di volume del 18%. Il motore però continuerà a consumare sempre 190 litri al minuto perciò visto che genero più vapore di quanto me ne serve posso ridurre la fiamma in caldaia facendo quindi aumentare il rendimento!! Ora è anche vero però che il surriscaldatore sottrae una parte di calore alla caldaia, ma questa è una cosa davvero irrisoria in quanto il surriscaldatore sfrutta una parte di calore che andrebbe cmq persa, ed è per questo quindi che il surriscaldatore è un anello fondamentale, in quanto possiamo affermare con certezza che introducendolo abbiamo un auemento della produzione di vapore di circa il 18%, e se a questo aggiungiamo poi il fatto che permette al vapore di diventare insaturo e di non condensare nel pistone e nelle valvole (con tutti i vari vantaggi e diminuzione degli attriti), possiamo tranquillamente affermare che l'aumento di produzione di vapore del 18% mi fa aumentare il rendimento globale del motore di circa il 5%, perciò se il motore rende senza surriscaldatore il 20%, introducendo il surriscaldatore arrivo tranquillamente al 25%, il che non è affatto poco visto che si tratta di un semplice scambiatore di calore.

Un motore a vapore monocilindrico alimentato a vapore saturo rendeva sulle prime locomotive circa il 10,5%. Con l'avvento dei complessi ma efficenti motori a triplice espanzione, le locomotive arrivarono a rendimenti intorno al 16%. Quando poi introdussero il surriscaldatore in inghilterra si tornò ad utilizzare il monocilindro, in quanto il rendimento che apportava il surriscaldatore metteva alla pari il monocilindro al triplice espansione, semplificando così drasticamente i vari apparati. I conti non fanno una piega inquanto da quanto mi risulta il surriscaldatore apporta un renidmento in più di circa il 5% (reale).
A questo punto è qui che nasce l'idea di apportare ancora delle migliorie al motore a vapore tradizionale, facendo così nascere "Il Motore a Vapore Elettronico", la gestione controllata delle immissioni di vapore e dello scarico farà aumentare notevolmente il rendimento.

Cmq, abbiate ancora un po' di pazienza, domani se tutto va bene faremo il primo vero e proprio collaudo della caldaia, e inizieremo successivamente a fare i vari test sul motore. L'elettronica deve ancora dire la sua, ci saranno gran belle sorprese per quanto riguarda i rendimenti e l'automatizzazione dei vari sistemi.

Buona notte Kekko

Yuz a me risulta che la formula corretta sia questa, ma posso sbagliarmi:

V(T)= V0 * (1+ αT)

V(T)= 190 * 1,18= 224 litri

Cmq apparte questo, è sbagliato dire che il surriscaldatore non ha effetti sul rendimento. Il rendimento aumenta notevolmente applicandolo, bisogna sempre fare i conti con la realtà, e se la realtà ci dice questo significa che devi rivedere le tue formule.

Saluti e grazie per l'imbocca al lupo.

@Kekko

Ciao Kekko,
nella formula di Gay-Lussac che usi, V0 non è il volume prima del riscaldamento (cioè i 190 litri a 180°C) ma il volume a 0°C (suona molto strano parlare di vapore a 0°C e in effetti la formula è valida per i gas).
Quell'equazione, così com'è, non è adatta per valutare il volume del vapore dopo il surriscaldamento a 230°C.