Propulsione aerea/Capitolo IV°: differenze tra le versioni
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{{Propulsione aerea}}
Un gas ha effettuato un ciclo quando percorrendo una qualsiasi successione di stati fisici ritorna nelle condizioni iniziali.
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Quindi '''η<sub>t</sub>''' è in ogni caso '''<1'''.
Necessita che '''η_t''' sia il
Se i gas vengono considerati con '''C_p''' e '''C_v''' costanti ed inoltre senza dissociazione il valore '''η_t''' per macchina senza perdite è detto ideale. Tra tutti i clcli pensabili hanno pparticolare importanza teorica e pratica quelli composti di trasformazioni alternativamente dello stesso tipo (fig,12); in altre parole le trasformazioni '''0-1''' e'''3-2''' sono della stessa natura; così pure le trasformazioni '''1-2''' e '''0-3'''.▼
▲Se i gas vengono considerati con '''C_p''' e '''C_v''' costanti ed inoltre senza dissociazione il valore '''η_t''' per macchina senza perdite è detto ideale. Tra tutti i
[[File:Alternative transformation diagram.png|Alternative transformation diagram|right]]
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cioè, per cicli del tipo definito, vale la proprietà generale che i prodotti in croce dei parametri fisici estremi sono uguali.
Tra i cicli del tipo precedente rientrano il '''Carnot''' e due interessanti alcune categorie di macchine termiche, quello '''Otto''', a volume costante, e quello '''Brayton''' a pressione costante; su questi due ultimi sono basate quasi tutte le macchine ed i dispositivi per la propulsione aerea.
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Fig.13<sub>a</sub>
Ricordando la (18) si ha
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::::::<math>\ \eta_t=1-\frac{T_0}{T_1}</math>.
Poiché
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[[File:Entropyc energy diagram.png|entropyc energy diagram|right|350px]]
Il rendimento ideale dei tre semplici cicli esaminati è lo stesso a parità di <math>\ \frac{T_1}{T_0}</math> o, il che è lo stesso, a parità di rapporto di compressione.
Vi è però una differenza sostanziale tra il Carnot e gli altri due: infatti il Carnot '''T<sub>0</sub>''' e '''T<sub>1</sub>''' sono le temperature estreme '''(T<sub>0</sub>=T<sub>3</sub> : T<sub>1</sub>=T<sub>2</sub>)''' mentre per gli altri due risulta '''T<sub>0</sub> < T<sub>3</sub>''' e '''T<sub>2</sub> > T<sub>1</sub>'''; il ciclo Carnot è il solo ciclo di massimo rendimento tra due temperature prefissate e ci e facile vedere sul piano '''T-S''' (fig.15).
Le aree racchiuse dai cicli sulpiano '''p-v''' rappresentano il lavoro ideale '''L'''; le aree sul piano '''T-S''', rappresentano il calore utilizzato '''Q<sub>1</sub>-Q<sub>0</sub>'''; evidentemente '''J(Q<sub>1</sub>-Q<sub>0</sub>=L''' per due rappresentazioni corrispondenti.
I rendimenti ideali avanti definiti si riferiscono a gas ideali, con calori specifici costanti al variare della temperatura e senza [[w:dissociazione|dissociazione]]; in verità i calori specifici e la dissociazione variano con la temperatura (in generale crescono con essa). Se nel calcolo del rendimento dei cicli si tiene conto di questo effetto (usualmente non rilevante) si trovano altri rendimenti detti limiti perché sarebbero effettivamente raggiungibili con gas reali ma con macchine iderali senza perdite.
Il rapporto tra lavoro effettivamente sviluppato e calorie introdotte in una data macchina è il rendimento tertmodinamico reale di quella data macchina; questo rendimento per le macchine a combustione interna si ottiene concretamente misurando il lavoro sviluppato dal motore ed il combustibile consumato di noto potere calorifico.
▲===Consumo specifico===
Sia '''H''' il potere calorifico del combustibile (calorie sviluppate per Kg. di combustibile); la potenza di un '''CV''' per la durata di un'ora equivale a
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Per esempio se per un normale motore Otto si ha '''η<sub>t</sub>=0,28''' il consumo è '''q= 225 gr/CV.h'''.
{{Avanzamento|100%|30 gennaio 2013}}
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