Complete course notes Part 2

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LORENZO BRANCATO APPUNTI DI FISICA TECNICA A.A. 2018/19 1 APPUNTI DI FISICA TECNICA Parte 2 Trasmissione del calore ANNO ACCADEMICO 2018-2019 LORENZO BRANCATO LORENZO BRANCATO APPUNTI DI FISICA TECNICA A.A. 2018/19 2 INDICE: 1. Introduzione 2. La conduzione 3. La convezione 3.1 Introduzione 3.2 La convezione esterna 3.3 La convezione interna 4. Gli scambiatori di calore 5. Approfondimento sulla convezione 5.1 Convezione in regime variabile 5.2 Alette 5.3 Convezione naturale 6. L’irraggiamento 6.1 Introduzione 6.2 Corpo nero 6.3 Corpi reali e corpi grigi 6.4 Fattore di vista 6.5 Irraggiamento tra corpi grigi LORENZO BRANCATO APPUNTI DI FISICA TECNICA A.A. 2018/19 3 1. Introduzione Abbiamo già osservato che ad uno scambio di calore è sempre associata una variazione di temperatura ∆ 𝑇 finita, la quale, però, genera delle irreversibilità esterne. Dal punto di vista pratico, bisognerà dunque cercare di dimensionare gli scambiatori di calore, che operano lo scambio termico , in mo do tale da minimizzare queste irreversibilità. Per fare ciò , sarà opportuno studiare i fenomeni che regolano tale scambio e che appunto studieremo in questa trattazione. I tre fenomeni principali che determinano la trasmissione del calore sono: o La conduzione, ossia il trasferimento di energia termica attraverso la materia per effetto della vibrazione molecolare o della struttura cristallina della materia stessa. Generalmente si verifica quando due corpi a temperatura differente si trovano a contatto. La conduzione è tipica de i solidi, ma si verifica anche all’interno di fluidi, dove il moto avviene a livello microscopico, mentre il fluido può essere macroscopicamente in quiete; o La convezione, che è una conduzione associata ad un moto macroscopico ed è tipica dei fluidi; o L’irraggiamento,…