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HP:
• Flusso quasi-stazionario: si inietta ad apertura valvola e si smette a chiusura valvola:
= ;
combustibile introdotto in modo costante:
• No perdite attraversamento valvole;
• Combustibile iniettato a T ambiente e in forma liquida, esso quando vaporizza va a
togliere calore solo ala carica;
• NO flusso allo scarico;
• ̇
Potenza termica media fornita alle pareti al fluido
Si parte dal bilancio di energia entrante nella sezione A e uscente nella sezione B, nella
quale: ̇
̇ ̇
+ + →
Sez. A: , ,
̇ → ,
( )̇
̇ ̇
+ + − →
Sez. B: , , ,
In cui: ̇ ( )̇
̇ ̇ ̇ ̇
+ + = + + −
, , , , ,
(ℎ )
= − ℎ →
, , ,
ℎ ℎ →
, , Δ
Dopo una serie di passaggi aritmetici, si giunge al calcolo della fra la temperatura
ingresso :
̇
−
, ̇
− =
+
,
̇ → ,
59
Evaporazione combustibile
solo di valutare l’evaporazione del combustibile allora si
Qualora sia richiesto
̇ ≈
considera allora:
, [ ]
− =
+
,
➔ = 1
Dipende tutto da dalla frazione di evaporato x, se questo è è tutto
evaporato in seno all’aria (e NON alle pareti)
= 0 < < 1
̇
,
(1 )
= → = ; = − ; = ;
, , ̇
∶ ;
,
→
,
̇
:
̇
= = ; = ;
,
→ ( ) ( )
− >
NB: → "-"
→ ( )
− < → "+"
Pressioni iniezioni combustibile:
• →
3-5 bar auto;
• →
10 bar moto;
• →
50 bar F1 60
Flusso attraverso le valvole
Portata limite attraverso le valvole- portata teorica
HP:
• Processo quasi stazionario- flusso monodimensionale-gas ideale-flusso isentropico
= →
[ ]
, ,
,
• 1 → –
, = monte delle valvole sezione 1
1 ,
1
• –
, = √ → velocità del suono a monte delle valvole sezione 1
1 1,
• A= sezione di gola (= area di minimo passaggio del flusso).
→
attento a quando ti esprime in %
“About
➔ Dipende dal regime: grosse alzate (max apertura) o piccole alzate (vedi
throat area,A2”)
̅̅̅
2 →
2
= ( − ) grandi alzate, indipendente da alzata h;
4 →
= ℎ piccole/medie alzate (dipende da h)
=
̅ :
[];
ℎ = = . →
∶ à
( 4 2 2 ℎ → = 2)
• :
Per la funzione di comprimibilità
2 +1
2
→
2 2
=√ −
[( ) ( ) ] Condizioni SUBSONICHE (comprimibilità)
−1
1, 1, =
+1
2 2(−1) →
=[ ] Condizioni SONICHE (vel. Suono -(comprimibilità))
+1 61
A →
NB: Stai attento quando ti chiede di calcolare di seguito eff
′ →
c e poi chiede area minima, =
poichè nel caso è quando ti fornisce anche
d
il diametro valvola e stelo
=
Il coefficiente di efflusso rappresenta area efficace quando:
Permeabilità valvola
La permeabilità della valvola in attraversamento delle valvole in modo ottimale è:
62
Coefficiente di efflusso (discharge coefficent)- portata reale- area efficace
Il coefficiente di efflusso, genericamente, è definito:
′
= ; =
′ ()
= ; =
̅̅̅
2 2
( )
→ ò ℎ = −
4
• ~1)
Quantifica allora di quanto ci si discosta dalla portata ideale (
′
= ;
Allora:
= →
Si può definire l’area dell’area
efficace , a partire dal coeff. efflusso e di gola , come
quell’area utile per il passaggio di flusso (saranno presenti anche trafilamenti dovuti alla natura
reale del flusso) ossia: ≝
→
= portata reale con leakage
L’area efficace è misurabile sperimentalmente al banco di flussaggio stazionario andando
a compiere misure per quanto riguarda alzata valvola, fra ambiente e serbatoio set-point
′
e (portata reale). –
Draft (flusso aspirato-frecce blu): va da ambiente a serbatoio set-point flusso diretto
→ : = ; = ;
1, 1, , ,
= → =
−
Blown (flusso soffiato-frecce rosse): va da serbatoio set-point ad ambiente- flusso inverso
→ − → = ; =
1, 1, , ,
(
= ) → =
2 63
AREA EFFICACE ALZATA:
• Definita così rappresenta un’efficienza fluidodinamica nella quale si riesce, così a calcolare
′
( )
= ;
l’area efficace data da un’alzata:
, ,
È possibile definire un altro coefficiente di efflusso definito:
=
•
Se il riferimento è la sezione di gola allora è lo stesso coefficiente di efflusso
2
calcolato in precedenza. Ma tale sezione è dipendete dall’alzata della valvola, allora
il riferimento è scelto con un altro criterio.
Il riferimento può essere di 2 tipologie:
con riferimento dell’area interna della valvola:
1) Area sedi delle valvole:
=
→il coefficiente efflusso rappresenta un’area adimensionalizzata e non più
un’efficienza fluidodinamica.
con riferimento all’area della corona circolare si ha
2) Area di cortina (curtain):
prendendo come base la valvola e come altezza la sua alzata, ossia perimetro per
alzata della valvola: = ;
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