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L'angolo della tecnica di The frog


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#181 The frog

The frog

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Inviato 14 March 2015 - 13:43

Allora: la posto qui cosi' la smettiamo una volta e per tutte di credere alla potenza dellì'MGU-H

 

Title: Potenza accumulabile dalla turbina di una Formula Uno, in rotazione.


Allora, si parte dall'espressione:

Ekrot=Ek=1/2*I*w^2=1/2*FF*M*w^2, dove FF e' il fattore di forma che per una turbina approssimata a un disco piatto vale R^2/2

Dunque:

Ek = 1/2*(R^2/2)*M*w^2=1/4*R^2*M*w^2

Ora una turbina a due energie rotazionali, quella di regime minimo e quella di regime massimo


diciamo che una turbina di una monoposto fa 180.000rpm come regime massimo e fa per ipotesi 80.000rpm come regime minimo. Si a allora, indicando con EkM, l'energia rotazionale massima e con Ekm l'energia rotazionale minima, con wM la velocita' angolare massima e con wm la velocita' angolare minima:


EkM=1/4*R^2*M*wM^2

Ekm=1/4*R^2*M*wm^2

calcoliamo wM ed wm.

wM = 2*pi*n.rpmM/60 = 2*pi*150.000/60 = 15.707,963 rad/sec

wm = 2*pi*n.rpmm/60 = 2*pi*80.000/60 = 8.377,5804 rad/sec


Ora facciamo le ipotesi sulla massa e sul diametro della turbina: Massa=50g=0,05Kg ; R=10cm=0,1m

e andiamo a sostituire tutti i valori i due nelle espressioni precedenti:

EkM=30.842,5 Joule
Ekm=8.773 Joule



Ora si ha che:

L = Delta(Ek) = 30.842,5 Joule - 8.772,9817 Joule = 22.069,531 Joule = 0,0061304 kWh

Ma 

W = L/t

Dove W e' la potenza media assorbita dalle turbine per passare da Wmin ad WMax.

Se ipotizziamo un tempo di risposta di 1,3 secondi andando a sostituire otteniamo:

W =^   17kW


Ora questo valore e' inferiore di piu' di un'ordine di grandezza rispetto ai 300kW (400cv) dichiarati spavaldamente dalla FIA e dai costruttori. Dunque il Magnetic Unit Generator Heat, che si lega alle turbine, non puo' esistere nella forma presentata. Abbiamo dunque scoperto un "cinema" che la TV ci da' a bere.


Regards,
The frog

 


Modificata da The frog, 14 March 2015 - 13:44.

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#182 Alexander

Alexander

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Inviato 14 March 2015 - 17:44

Title: F1, raffreddamento: il mercurio non vi piace? Cosa ne pensate del sodio liquido?

Il sodio liquido e' talmente efficiente da essere utilizzato come liquido di raffreddamento al posto dell'acqua in alcuni tipi di centrali nucleari. Perche' non utilizzarlo allora anche nell'impianto di raffreddamento delle monoposto di Formula Uno?



Opinioni in merito sono gradite.



Regards,
The frog

 

Il sodio è corrosivo e chimicamente attivo ed esplosivo sia con l'aria che l'acqua quindi figuriamoci ad introdurlo in motori da F1. Inoltre la temperatura di fusione è di 600° che rende efficiente le centrali nucleari in accordo al ciclo di Carnot, ma totalmente fuori specifica delle PU che a quella temperatura rischiano la fusione materiale. 



Allora: la posto qui cosi' la smettiamo una volta e per tutte di credere alla potenza dellì'MGU-H

 

Title: Potenza accumulabile dalla turbina di una Formula Uno, in rotazione.


Allora, si parte dall'espressione:

Ekrot=Ek=1/2*I*w^2=1/2*FF*M*w^2, dove FF e' il fattore di forma che per una turbina approssimata a un disco piatto vale R^2/2

Dunque:

Ek = 1/2*(R^2/2)*M*w^2=1/4*R^2*M*w^2

Ora una turbina a due energie rotazionali, quella di regime minimo e quella di regime massimo


diciamo che una turbina di una monoposto fa 180.000rpm come regime massimo e fa per ipotesi 80.000rpm come regime minimo. Si a allora, indicando con EkM, l'energia rotazionale massima e con Ekm l'energia rotazionale minima, con wM la velocita' angolare massima e con wm la velocita' angolare minima:


EkM=1/4*R^2*M*wM^2

Ekm=1/4*R^2*M*wm^2

calcoliamo wM ed wm.

wM = 2*pi*n.rpmM/60 = 2*pi*150.000/60 = 15.707,963 rad/sec

wm = 2*pi*n.rpmm/60 = 2*pi*80.000/60 = 8.377,5804 rad/sec


Ora facciamo le ipotesi sulla massa e sul diametro della turbina: Massa=50g=0,05Kg ; R=10cm=0,1m

e andiamo a sostituire tutti i valori i due nelle espressioni precedenti:

EkM=30.842,5 Joule
Ekm=8.773 Joule



Ora si ha che:

L = Delta(Ek) = 30.842,5 Joule - 8.772,9817 Joule = 22.069,531 Joule = 0,0061304 kWh

Ma 

W = L/t

Dove W e' la potenza media assorbita dalle turbine per passare da Wmin ad WMax.

Se ipotizziamo un tempo di risposta di 1,3 secondi andando a sostituire otteniamo:

W =^   17kW


Ora questo valore e' inferiore di piu' di un'ordine di grandezza rispetto ai 300kW (400cv) dichiarati spavaldamente dalla FIA e dai costruttori. Dunque il Magnetic Unit Generator Heat, che si lega alle turbine, non puo' esistere nella forma presentata. Abbiamo dunque scoperto un "cinema" che la TV ci da' a bere.


Regards,
The frog

 

 

Più che cinema, direi i valori che citi sono del tutto arbitrari, turbine da 50 gr per 10 cm di raggio? Dove l'hai letto? Mi paiono del tutto improbabili. Dubito che la turbina sia così leggera neanche fosse in titanio.


Modificata da Alexander, 14 March 2015 - 17:45.

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#183 The frog

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Inviato 14 March 2015 - 17:53

 

Title: F1, raffreddamento: il mercurio non vi piace? Cosa ne pensate del sodio liquido?

Il sodio liquido e' talmente efficiente da essere utilizzato come liquido di raffreddamento al posto dell'acqua in alcuni tipi di centrali nucleari. Perche' non utilizzarlo allora anche nell'impianto di raffreddamento delle monoposto di Formula Uno?



Opinioni in merito sono gradite.



Regards,
The frog

 

Il sodio è corrosivo e chimicamente attivo ed esplosivo sia con l'aria che l'acqua quindi figuriamoci ad introdurlo in motori da F1. Inoltre la temperatura di fusione è di 600° che rende efficiente le centrali nucleari in accordo al ciclo di Carnot, ma totalmente fuori specifica delle PU che a quella temperatura rischiano la fusione materiale. 

 

 

Più che cinema, direi i valori che citi sono del tutto arbitrari, turbine da 50 gr per 10 cm di raggio? Dove l'hai letto? Mi paiono del tutto improbabili. Dubito che la turbina sia così leggera neanche fosse in titanio.

 

 

a) Il sodio e' corrosivo un bel nagot. Si utilizzava per raffreddare le valvole della vecchia Giulietta 1300. Per favore finiamola con questa leggenda metropolitana. E' vero che e' chimicamente attivo, ma basta isolarlo. D'altronde non e' che con il raffreddamento ad acqua l'acqua va nei cilindri. Ah il sodio e' liquido a 97,72°C e assolutamente non a 600°C. E per finire diventa attivo spontaneamente con l'ossigeno oltre i 110°C.

 

b) A parte il fatto che le turbine automobilistiche sono del tutto simili alle turbine aereonautiche e dunque sono leggerissime (io ne ho avuta una in mano prodotta da Alfa Romeo Avio di Pomigliano), se non te ne fossi accorto, con turbine piu' pesanti i tempi di risposta sono piu' lunghi e dunque mi aiuti a dire.

 

 

 

Regards,

The frog


Modificata da The frog, 14 March 2015 - 18:39.

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#184 Alexander

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Inviato 14 March 2015 - 19:05

Mi riferivo all'ebolizione che è di oltre 600° (In realtà oltre 880°, ma prima non ci avevo guardato). Mi viene difficile pensare come vuoi usare un solido a temperatura ambiente per raffreddare un motore che ha il suo ulteriore passaggio di stato a 600° più in alto. Il fatto che non entri nei cilindri è indifferente sugli effetti corrosivi.

 

Cioè secondo te partono le auto con il "liquido di raffreddamento" solido e come trasferisci masse solide dai radiatori al motore? A me pare talmente superfluo dover dimostrare l'insensatezza della questione al di là di altre questioni come pressione, dilatazione termica ecc ecc. Fa tu.

 

Forse non ti è chiaro perchè viene usato nelle centrali nucleari, cioè sfruttare il passaggio di stato da liquido a gassoso a 881° che comporta un enorme aumento dell'efficienza del ciclo, rispetto l'acqua.

 

La turbina oltre prenderla in mano, pesala su una bilancia e vedrai quanto è ridicolo ipotizzare un diametro di 20cm che pesa quanto un paio di lattine di birra vuote. 


Modificata da Alexander, 14 March 2015 - 19:05.

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#185 The frog

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Inviato 14 March 2015 - 20:21

Mi riferivo all'ebolizione che è di oltre 600° (In realtà oltre 880°, ma prima non ci avevo guardato). Mi viene difficile pensare come vuoi usare un solido a temperatura ambiente per raffreddare un motore che ha il suo ulteriore passaggio di stato a 600° più in alto. Il fatto che non entri nei cilindri è indifferente sugli effetti corrosivi.

 

Cioè secondo te partono le auto con il "liquido di raffreddamento" solido e come trasferisci masse solide dai radiatori al motore? A me pare talmente superfluo dover dimostrare l'insensatezza della questione al di là di altre questioni come pressione, dilatazione termica ecc ecc. Fa tu.

 

Forse non ti è chiaro perchè viene usato nelle centrali nucleari, cioè sfruttare il passaggio di stato da liquido a gassoso a 881° che comporta un enorme aumento dell'efficienza del ciclo, rispetto l'acqua.

 

La turbina oltre prenderla in mano, pesala su una bilancia e vedrai quanto è ridicolo ipotizzare un diametro di 20cm che pesa quanto un paio di lattine di birra vuote. 

 

a) il sodio solido liquefacendosi nella camicia del cilindro assorbe un mare e sottolineo un mare di calorie, molte di piu' di quanto non faccia l'acqua. E' chiaro poi che sotto i 97,72°C il sodio solidifica, ma non solidifica solo nei radiatori, ma esattamente dove si trova, cioe' nelle condutture, dove poi liquefacendosi ed evaporando (hai mai sentito parlare di equilibrio liquido-vapore?) assorbe un mare di calorie in piu' dell'acqua. Se cosi' non fosse le valvole ai vapori di sodio NON LE AVREBBERO MAI FATTE.

 

b) Se non ti e' chiaro prendo in mano 50g di parmigiano e non c'e' bisogno della bilancia per scoprire che i 50g di parmigiano sono molto piu' pesanti di una turbina di 10cm, che se non ti fosse ancora chiaro, E' VUOTA DENTRO. Comunque, come gia' ho avuto modo di scriverti tu mi aiuti a dire, con sto fatto del peso, perche' i tempi di risposta di una turbina e dunque la potenza assorbita (che e' in grado di restituire) aumentano ESPONENZIALMENTE con l'aumento della massa della turbina. Quindi se pesa 100g devi calcolare 5 secondi di ritardo nella risposta e quindi piu' o meno 5kW.

 

 

 

Senza regards,

The frog


Modificata da The frog, 14 March 2015 - 21:13.

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#186 Alexander

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Inviato 14 March 2015 - 22:18

a) Ma che c'entra quanto calore assorbe il sodio? Non serve a nulla questo dato. Quello che conta è l'efficienza del ciclo ed il tuo ciclo non si completerebbe neanche una volta per fusione della camera, visto che è assurdo e lontano dalla realtà pensare che un motore acceso possa fondere tutto il sodio del circuito per conduzione prima che fonda lui stesso.

 

b) La massa influisce linearmente, la tua ipotesi di turbina era di 20cm di diametro, ora di 10. Bah mi paiono misure ridicole che gradirei supportate dai fatti. Poi hai scritto 180mila rpm e nei calcoli ne usi 150mila. Oltre che mi pare un percorso logicamente fallato perchè pieno di valutazioni arbitrarie. Se il tempo di risposta fosse 0.5sec? 

 


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#187 The frog

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Inviato 14 March 2015 - 22:27

Guarda, l'unica cosa su cui ti do' ragione e' che ho scritto 180.000rpm e invece ho usato 150.000rpm. Cio' non toglie che l'energia accumulata dalla turbina e' piu' piccola di ben piu' di un ordine di grabdezza rispetto ai 400cv (300kW) che si vorrebbero avere, E PER BEN 30 SECONDI.

 

 

Quanto al sodio basta fare due circuiti: il primo sigillato all'interno della camicia del cilindro con sodio puro, e il secondo esterno, con tanto di radiatori con soluzione satura di NaCl in acqua. E cosi' anche questo discorso e' chiuso.

 

 

 

Regards,

The frog

 


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#188 Alexander

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Inviato 14 March 2015 - 22:36

B) Ma 400cv è una panzana, non so dove l'hai letto. Su questo non sto discutendo assolutamente. Però anche i 17Kw lo sono,  fosse così basso non si potrebbe completare un gp con 100kg di carburante a velocità prossime a quelle del passato. Tra K e H - Ers di cui il primo limitato a 4 MJ per giro deve uscire un buon 20% dell'energia totale sviluppate dalle PU per far sì che le prestazioni siano queste.Se la PU termica è 680cv, le due elettriche mediamente viaggiano ai intorno 130 cv, chi più chi meno. 

 

A) Con due circuiti l'efficienza del ciclo sarebbe pari a quella del ciclo con temperatura più bassa, quindi avresti componenti ed una complicazione meccanica per una soluzione priva di vantaggi.

 


Modificata da Alexander, 14 March 2015 - 22:37.

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#189 The frog

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Inviato 14 March 2015 - 23:05

b) Metti il 15% di acqua nel carburante e vedi che completi un GP con 100kg di carburante con la stessa potenza che avresti con il carburante puro. Quanto ai 680cv io non credo proprio che questa sia la potenza "secca" di un turbo 1600 che gira fino a 15.000rpm. A proposito lo sai che nel 2017 vogliono eliminare l'MGU-H? E' chiaro la gente si sta rendendo conto del "cinema" e loro corrono ai ripari.

 

 

a) Appunto sodio puro per avere gradiente termico piu' basso a parita' di volume del circuito e maggiore scambio con l'acqua salata che vaporizzando, vaporizza pure il cloruro di sodio e dunque assorbe molto ma molto calore in piu'

 

 

 

Regards,

The frog

 


Modificata da The frog, 14 March 2015 - 23:06.

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#190 Alexander

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Inviato 14 March 2015 - 23:28

425 cv/l, ti sembrano pochi? 100kg/h sono cmq circa 1700 cv teorici di potenza trasformando totalmente l'energia potenziale, ipotizzando un rendimento del 40% fa 680cv. E credo che sto esagerando, perchè non penso che un motore da F1 benzina ai massimi regimi raggiunga questa efficienza.


Modificata da Alexander, 14 March 2015 - 23:34.

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#191 The frog

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Inviato 15 March 2015 - 05:03

425 cv/l, ti sembrano pochi? 100kg/h sono cmq circa 1700 cv teorici di potenza trasformando totalmente l'energia potenziale, ipotizzando un rendimento del 40% fa 680cv. E credo che sto esagerando, perchè non penso che un motore da F1 benzina ai massimi regimi raggiunga questa efficienza.

Vai ai vecchi motori turbo 1.500 delle staglioni degli anni "80 e ti renderai conto che sforavano i 500cv/lt (BMW). E sto parlando degli anni "80. Poi ti ho gia' detto, MA QUANTE VOLTE MI DEVO RIPETERE?, che stiamo parlando di acqua mista a carburante, fattore che aumenta la potenza fino al 20% a causa dell'evaporazione dell'acqua che crea pressione addizionale.

 

 

Quanto al rendimento di un sistema di raffreddamento bi-stadio come quello da me descritto credo che tu ti riferisca alla formuletta ideale eta=1-Ta/Tb, dimenticando pero' di raccontare che Ta E' LA TEMPERATURA DELL'ARIA ESTERNA CHE RAFFREDDA I RADIATORI, e che dunque, tanto piu' calore porti verso i radiatori esterni tanto maggiore sara' l'efficienza dell'apparato di raffreddamento.

 

 

 

Regards,

The frog


Modificata da The frog, 15 March 2015 - 07:23.

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#192 Alexander

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Inviato 15 March 2015 - 08:12

Sì, ok, ma quelle auto non avevano nessun limite di consumo istantaneo, questo semplifica notevolmente i calcoli visto che basta partire da quello per calcolare la potenza massima erogabile da un motore. Con consumo illimitato questi motori con qualche accorgimento strutturale supererebbero ogni record, questo è chiaro, ma così non è. 


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#193 The frog

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Inviato 15 March 2015 - 10:13

Guarda, non e' che prima fossero 200 chili di carburante, erano 120-130 chili di carburante.

In merito ti ho gia' scritto che basta inserire 15 chili di acqua emulsionata nel carburante a mezzo di acetone che rende la soluzione stabile, che hai gia' dimezzato il problema. Il resto dell'ambaradan lo fanno la combustione magra nella camera di scoppio e il propulsore turbo che, nonostante sia abbinato a un ciclo Otto, e' comunque molto piu' efficiente di un propulsore aspirato.

Poi come ti ho gia' scritto, questo cinema e' stato scoperto per cui la FIA sta gia' pensando di eliminare l'inutile MGU-H nel 2017.

 

 

Regards,

The frog

 


Modificata da The frog, 15 March 2015 - 10:38.

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#194 joseki

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Inviato 18 March 2015 - 20:44

l-ibrido-in-formula-1-dal-2008-al-2014-1

 

Egregio questo è l'MGU-H ed è "leggermente" più grande di quanto lei ipotizza.



http://www.omnicorse...a-la-power-unit

 

Riporto anche questo link in cui Magneti Marelli parla di ben 2.771 KJ recuperati al giro.


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#195 The frog

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Inviato 21 March 2015 - 11:07

l-ibrido-in-formula-1-dal-2008-al-2014-1

 

Egregio questo è l'MGU-H ed è "leggermente" più grande di quanto lei ipotizza.



http://www.omnicorse...a-la-power-unit

 

Riporto anche questo link in cui Magneti Marelli parla di ben 2.771 KJ recuperati al giro.

2.771KJ al giro sono 2,771MJ al giro. Un'inezia.

 

 

Senza regards,

The frog


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#196 joseki

joseki

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Inviato 23 March 2015 - 23:27

Egregio 2,7 MJ sono tutto meno che un inerzia.


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#197 ema00

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Inviato 14 May 2015 - 22:50

 

lei risolve le equazioni di Navier-Stokes ad occhio? :asd:

No ma conosco bene il senso delle equazioni di Bernoulli e di Venturi, e mi bastano quelle.

Tra l'altro quelle equazioni a cui ti riferisci non sono valide per un gas rarefatto come l'aria.

 

 

 

Regards,

The frog

 

 

 

questa, come la maggior parte delle cose scritte da questo essere, è una cazzata... avevo il sospetto lo fosse ma ora ho ricevuto la conferma. Le equazioni di navier stokes sono valide fino a quando si può considerare l'aria un continuo in relazione a ciò che stiamo studiando, il che è vero per la maggior parte delle cose che si studiano in fluidodinamica... 


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#198 chatruc

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Inviato 19 May 2015 - 07:37

Credo che questo topic non abbia alcun senso e sia da chiudere.


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#199 carlomm73

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Inviato 19 May 2015 - 10:01

Proposta accolta


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