Didattica>>Video-TRASMISSIONE
Videolezioni dal Corso di TRASMISSIONE DEL CALORE a.a. 2019/20
A corollario delle lezioni frontali e a monte dell'apprendimento rifinibile tramite il testo di riferimento, vengono rese disponibili in quanto segue le videolezioni erogate nel corso del periodo di quarantena forzata del 2020.
LA COPERTINA DELLE VIDEOLEZIONI
Imparare richiede impegno, sacrificio, passione. Ma se lo si fa in un ambiente di garbo e frizzante, il risultato si raggiunge in maniera piu' agevole. Grazie a Rocco Scarano, bravo studente e musicista di spiccata qualita', per il suo contributo in tal senso.
Il bilancio di energia - Eq. fondamentale della conduzione
Viene stabilita una equazione differenziale che evidenzia quale variabile dipendente la temperatura con ciò fornendo, in principio, uno strumento per caratterizzare la temperatura in funzione del punto e del tempo.
Le condizioni ai limiti
Si introducono le condizioni iniziale e quelle al contorno di I, II e III tipo.
La linearizzazione del termine radiativo
il termine che esplicita lo scambio radiativo è non lineare. Tuttavia, in condizioni usuali, può essere linearizzato.
Lastra piana, stazionaria senza generazione
Viene introdotto il modello di lastra piana e specializzato per condizioni stazionarie, in assenza di generazione e con condizioni al contorno diverse.
Vengono definite le resistenze termiche di tipo conduttivo e convettivo.
Analogia elettrica
Viene introdotta l'analogia elettrica per lastra piana multistrato con condizioni al contorno di III tipo.
Sul segno della condizione di III tipo
La condizione al contorno di III tipo richiede attenzione per potere essere correttamente esplicitata in relazione al suo segno.
Conducibilità variabile e geometria cilindrica.
Viene presentato il caso di conducibilità termica variabile con la temperatura, discusso qualitativamente e poi quantitativamente. Successivamente, viene introdotto lo studio della simmetria cilindrica.
Raggio critico di isolamento
Una interessante problematica nasce allorché si riveste la superficie esterna di un tubo con isolante: non necessariamente si ha una riduzione della potenza termica scambiata così come ci si aspetterebbe.
Lastra piana con generazione
Viene esaminato il problema della lastra piana con generazione. Quindi si risolve l'eq.ne di Poisson con condizioni al contorno di III tipo e di adiabaticità. Viene definito e discusso il profilo di temperatura e, successivamente, caratterizzata la potenza termica scambiata.
L'adimensionalizzazione
Vengono illustrate le prerogative che inducono ad adimensionalizzare i problemi: - riduzione del numero di parametri - definizione di parametri adimensionali caratteristici - caratterizzazione di grandezze di riferimento non immediatamente desumibili
ALETTE DI LUNGHEZZA INFINITA
Generalità, adimensionalizzazione, aletta infinita, campo di temperatura,
potenza termica, efficacia
ALETTE DI LUNGHEZZA FINITA
Aletta adiabatica, campo di temperatura, potenza termica, efficacia
ALETTE: Ulteriori approfondimenti
Rifiniture dei modelli: LUNGHEZZA CORRETTA, COERENZA DEL MODELLO DI ALETTA ADIABATICA, HEAT SINK
I TRANSITORI TERMICI
Transitori termici 1D - lastra piana con c.c. di primo tipo, ortogonalità
I TRANSITORI TERMICI/2
Transitorio termico per lastra piana con c.c. di primo tipo.
Campo di temperatura, potenza, energia.
I TRANSITORI TERMICI/3
Transitorio termico per lastra piana con c.c. di terzo tipo. Diagrammi di Heisler e Grober. Verso il modello di corpo a parametri concentrati.
Informazioni a corredo (non obbligatorie ai fini dell'esame) sono disponibili nella sezione slide, ne è certamente consigliata la lettura.
I TRANSITORI TERMICI/4
Transitorio termico per corpo a parametri concentrati con temperatura del fluido costante
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I TRANSITORI TERMICI/5
Transitorio termico per corpo a parametri concentrati con temperatura del fluido oscillante
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Il corpo semi infinito/1
Le soluzioni del corpo semi infinito, relativamente semplici a trovarsi, sono utili alla descrizione di problemi relativi a geometrie finite fintanto che la perturbazione termica imposta sulla faccia esposta non si risenta a una profondità comparabile alle dimensioni del corpo stesso.
PARTE A: Il corpo semi infinito - definizione del problema - variabile di similitudine
Il corpo semi infinito/2
PARTE B: campo di temperatura, flusso termico, profondità di penetrazione, significato della variabile di similitudine, temperatura di contatto, i diagrammi per cc di III tipo
Introduzione alla convezione.
Quando un fluido in moto lambisce un solido, da un punto di vista ingegneristico si pongono due interrogativi: forza di trascinamento e potenza scambiata. Per cogliere gli obiettivi vi è la necessità di caratterizzare i campi di temperatura e velocità.
Il numero di Nusselt per convezione forzata
Nel video viene illustrata la dipendenza funzionale del numero di Nusselt per convezione forzata sulla base dell'analisi delle equazioni della massa, quantità di moto, dell'energia riportate alla forma adimensionale.
Il numero di Nusselt per convezione naturale
Un approccio fisico per la dipendenza funzionale del numero di Nusselt in convezione naturale, evitando il ricorso alla scrittura delle equazioni adimensionali dei bilanci.
Le semplificazioni dello strato limite.
Perché la teoria dello strato limite di Prandtl è importante? Quali sono i risultati conseguibili? Qual'è il significato del numero di Prandtl?
Moto in condotti, aspetti dinamici.
Le regioni completamente sviluppata dinamicamente e di imbocco dinamico. Il fattore di attrito. I casi di moto laminare e turbolento.
Moto in condotti, aspetti termici.
Le grandezze di riferimento nella convezione interna. Le regioni termiche.
La zona completamente sviluppata.
La zona completamente sviluppata, il profilo relativo di temperatura, il ruolo della Tbulk
Introduzione all'irraggiamento.
natura spettrale, natura direzionale, Intensità e flussi radiativi
Il corpo nero.
Il corpo nero denota una superficie ideale capace di assorbire per ogni direzione e lunghezza d'onda tutta la radiazione su di esso incidente. E’ semplice calcolare i flussi radiativi di sua pertinenza. Viene, pertanto, utilizzato come come riferimento per caratterizzare il comportamento di corpi reali.
Parametri radiativi per corpi non neri.
Il calcolo della potenza emessa da un corpo reale si fonda ancora sull’intensità. Tuttavia, l’espressione fornente l’intensità emessa da un corpo reale è più complicata rispetto a quella del BB sia in ordine alle caratteristiche direzionali che a quelle inerenti alla necessità di definire le caratteristiche superficiali.
Scambio tra sup. grigie e lambertiane.
Lo studio condotto fin qui ha riguardato la radiazione da o verso una singola superficie. Occorre completarlo tendendo conto che vi è la necessità di descrivere le posizioni reciproche dei corpi che
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