Fluidodinamica for dummies

Post che ravviva i fulgori dei bei vecchi tempi.

Nella mia foga “coibentativa” mi è venuto un dubbio:
ha senso inserire un isolante da 20mm dietro i termosifoni?

Considerati nel complesso i meccanismi di trasmissione del calore, la risposta è tutto fuorché ovvia.

Se lo spessore disponibile fosse di almeno 50mm non ci sarebbero dubbi (meglio coibentare), ma con così poco spazio si rischia di attivare una conduzione che, se pur di bassa intensità, è peggio dell’effetto isolante dello strato limite.

Esisterà quindi un valore critico di spessore sopra il quale conviene mettere l’isolante e sotto il quale no.

I parametri in gioco sono parecchi, e la risposta può venire solo da una dettagliata simulazione termo-fluidodinamica.

La cosa incredibile è che oggigiorno la posso fare in poco tempo e su un portatile.
Anche solo 10-20 anni fa calcoli di questa complessità richiedevano risorse notevoli, e spesso non erano alla portata non solo dei singoli, ma neppure delle PMI.

Il responso? Sono proprio sulla soglia! Che mondo difficile.
Considerato costi e tempi, mi conviene lavorare solo sull’isolamento delle pareti libere.
Ma quando faremo manutezione all’impianto converrà portare i termosifoni fuori nicchia.

Seconda variante:

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22 Risposte to “Fluidodinamica for dummies”

  1. Knulp Says:

    Carissimo, sbagli. Fare i calcoli oggi richiede ancora risorse notevoli: il tuo cervello e la tua esperienza! quanti anni di studio all’universita’, e di esperienza con lo strumento software e con le simulazioni ti ci vogliono perche’ tu “in 5 minuti” possa mettere su una simulazione fluidodinamica cosi’? E’ vero: prima non si poteva neanche pensare di cominciare a fare una cosa del genere, ma ti assicuro che anche adesso non dev’essere poi cosi’ “for dummies” come la metti tu! 🙂

    A parte gli scherzi, fai pesare al tuo capo e ai tuoi clienti queste tua abilita’, mi raccomando, non svenderti mai (un pericolo che l’ingegnere italiano corre costantemente).

  2. Weissbach Says:

    Carissimo, lo sai che noi siamo “dummies” più degli altri!
    Grazie per la pacca sulla spalla 😉

  3. Pigna Says:

    Adesso capisco tutta questa mania dell’anonimato sul blog: se qualcuno leggesse un post come questo ti potrebbe far internare!

    E poi dici a me che leggo cose strane quando mi occupo di cicatrici (che sono materia della mia professione!).

    O forse sei solo troppo avanti … come dimostra anche il tuo commento che riporta l’orario 15:10 anche se sono ancora le 14:15!

  4. hronir Says:

    Qui c’è qualcuno che vi legge che è ancora più dummy…
    Perchè ci sarebbe uno spessore critico?
    Rifaccio la domanda: quali sono i (due?) effetti antagonisti che si contrappongono che vorrebbero uno uno spessore piccolo e l’altro uno spessore grande?
    Sempre che queste mie domande non si/mi rivelino ancora più dummy di quel che temevo 🙂

  5. Greciudd Says:

    Complimenti ottimo post. Che programma hai usato?
    Io sto cercando di fare qualcosa del genere con il COMSOL Heat Transfer Module.

  6. zar Says:

    Stavo per chiederlo io: in che senso si attiva una conduzione?

  7. aandre Says:

    e… rincaro la dose: con cosa coibentare? 5cm di sughero? o altro?
    o un semplice foglio “argentato” (non so bene cosa sia) non può valere la pena (costa tutto sommato poco)?

  8. Weissbach Says:

    @Pigna: non fare il furbo…
    Io commento con la malizia del bue che dà del cornuto all’asino.
    Lo sapevo da quando ho scritto il mio commento.
    E tu lo sapevi da quando l’hai letto.

  9. MauroC Says:

    Salve, solo una precisazione, ma le “condizioni a contorno” del primo modello non sono poco realistiche, o è solo una prima modellazione che hai poi raffinato?

  10. Weissbach Says:

    @Greciudd:
    SWx Flow Simulation, fka FloWorks

  11. Weissbach Says:

    @MauroC:
    sì, è una simulazione non ancora arrivata a convergenza.
    La discontinuità però resta ed è dovuta alla non visibilità dello strato limite, attraverso il quale il gradiente termico è molto alto.
    Quindi non si tratta di vera discontinuità, ma di un passaggio molto brusco anche nella realtà, che si può vedere ingrandendo molto il grafico e attivando le opzioni opportune.

  12. Weissbach Says:

    @hronir, zar e aandre:
    mi sa che servirà un postapposito

  13. Pigna Says:

    ok, mi arrendo, sono circondato da alieni
    comunque…
    Io lo sapevo da quando ho letto il tuo commento sul mio blog,
    E tu lo sapevi da quando l’hai scritto.
    E io lo sapevo da quando ho scritto il mio commento sul tuo blog,
    E tu lo sapevi da quando hai letto il mio.
    E lo sapevi quando hai scritto il tuo commento al mio commento sul tuo blog
    E io lo so adesso che leggo il tuo commento e scrivo il mio commento.

    Domanda: quanto calore produce uno scambio di commenti come questo? Si può utilizzare per scaldare la stanza o solo la sedia?

  14. Ismael Says:

    Con che software hai effettuato la simulazione? L’argomento mi interessa professionalmente (certificazione energetica). Il retroisolamento dei corpi radianti, in particolare, è stato al centro di una “vivace” discussione nell’ambito di un corso di aggiornamento al quale sto partecipando…chi ha un’impostazione progettuale più “edilizia” che termotecnica, come me, fa fatica a rinunciare ai muri sotto davanzale. Quindi è alla ricerca di rimedi all’abbattimento di coibentazione che quei particolari tamponamenti causano.
    Adesso vado a leggermi anche il post che linki all’inizio, ciao.

  15. Weissbach Says:

    @Ismael (leggi i commenti):
    SWx Flow Simulation, fka FloWorks

  16. Weissbach Says:

    @Pigna: ce l’hai l’heatsink sulla testa?
    Ah, no, tu porti pure la lampada cuocitutto…

  17. riccardo Says:

    non sono d’accordo!
    la teoria della trasmissione del calore insegna che in un tubo isolato esiste uno spessore dell’isolamento MASSIMO in grado di minimizzare le perdite di calore (uno spessore maggiore pegiora le cose, oltre acostare sempre più…)
    se tu metti 1 cm di isolante NON a contatto col radiatore, e possibilmente di tipo riflettente, sono sicuro che le perdite di calore si RIDUCONO ! ! !
    prova a rifare i conti.

    n.b.: hai tenuto conto di quanta energia il “radiatore” cede all’ambiente sotto forma di irraggiamento e quanta invece per convezione?

  18. Weissbach Says:

    @Riccardo:
    Guarda che stai dicendo la stessa cosa che dico io.

    La “teoria” della trasmissione del calore a cui tu ti riferisci non è una teoria, ma il risultato di una analisi matematica applicata ai diversi meccanismi di conduzione del calore.

    Quello che tu dici è vero, ma CON GEOMETRIA CILINDRICA,
    ove un incremento di spessore isolante aumenta l’isolamento conduttivo, ma riduce quello convettivo, perché aumenta la superficie esposta all’aria.

    Fin qui, d’accordissimo. Ma vale sui tubi, non sui pannelli.
    Sui pannelli un incremento dello spessore (in prima approssimazione, ossia trascurando gli effetti tridimensionali e di bordo) si traduce unicamente con un aumento della resistenza termica, perché la superficie della sezione conduttiva resta la stessa.

    Del resto, anche tu dici di provare un pannello “non a contatto” col radiatore, perché il problema sta tutto nell’attivazione della conduzione.
    Può benissimo darsi che – con 2 cm di spazio – la soluzione 1cm aria + 1cm pannello sia il miglior compromesso, chissà.

    Mi sa proprio che dovrò scrivere uno o più post su questo. Abbiate pietà di me!

    Pigna, mi canzonavi, ma questo argomento sembra tirare più di un paio di buoi; dove andremo a finire?

  19. riccardo Says:

    a parte la dissertazione filosofica su cosa sia o eno una teoria scientifica

    ci sei quasi…

    il pannello DEVE essere non a contatto col radiatore, perché il problema sta tutto nell’attivazione della conduzione. è SICURISSIMO che – con 2 cm di spazio – la soluzione 1cm aria + 1cm pannello MIGLIORA le cose

    a costo di essere antipatico, mi trovo ad alzare la voce… scusa.

    ma non c’è troppo da inventare, a volte basta chiedere alle persone giuste

    buon lavoro!
    sai quanto mi piacerebbe saper fare queste modellazioni fluidodinamiche?

  20. Pigna Says:

    ti canzonavo … e sono allibito e invidioso, mai nessun mio simpatico post ha riscosso un successo neppure paragonabile a questo.
    Non so cosa dire davvero.
    Ovviamente invidio solo la lunghezza del thread non capendone la sostanza e sono sempre stato educato a non invidiare la lunghezza con frasi tipo: “il vino buono è nelle botti piccole” oppure “i caion i van a l’elta” quado ero piccolo e quindi con frasi tipo: “le dimensioni non contano” oppure “vai benissimo così” quando sono stato più grande.
    Però … un po’ di invidia mi rimane, sai che sono sempre stato esibizionista e mi piacerebbe avere un tale seguito.
    Unica consolazione … per ora nessuna femmina! (nessuna che usasse quei nick mi potrebbe comunque piacere!)

  21. Weissbach Says:

    @Riccardo (scusa Pigna se ti scanso): quali sono le persone giuste?
    Scherzi a parte, qui per mangiare si deve stare attaccati al pc per molte ore al giorno, ed è inevitabile che scappi un po’ di goliardia*. Così si sconfina in terra altrui, ma non si vuole insegnare il lavoro a nessuno
    (stabilire se la funzione raggio-isolamento del tubo è applicabile anche ai pannelli, invece, è mestiere mio, ed era l’unica cosa su cui avevo da obiettare).

    Lo so che un bravo termotecnico queste cose le sa già.
    Ma vuoi mettere il gusto di sparare a una zanzara con un cannone? 😉

    *È la goliardia degli ingegneri: davvero indigesta (te lo può ben dire il Pigna).

  22. riccardo Says:

    le persone giuste sono (ovviamente) quelle che hanno specifiche competenze, esperienza in materia e soprattutto son quelle di cui ti puoi fidare! 🙂

    fai bene a cercare anche di divertirti, oltre che ad informare, ma perdonami mi infastidisce che possano passare messaggi fuorvianti in tema di risparmio energetico.

    toglimi una curiosità: se mi dovesse servire, in ambito professionale, una simulazione del tipo più o meno di questa de radiatore… quanto mi potrebbe costare ?

    se vuoi rispondimi privatamente alla mail!

    grazie

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