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Eliminato l'effetto controcorrente dai sistemi di raffreddamento capillare

Il processo di raffreddamento a ciclo capillare si basa sul principio di evaporazione. In teoria, il trasferimento dell'aria riscaldata nell'intera struttura capillare permette l'evaporazione del gas per evitare l'accumulo di calore. Al fine di massimizzare i cicli di evaporazione, sono stati utilizzati degli agenti di raffreddamento, come ammoniaca, acqua, alcol o clorofloroidrocarburi. In sostanza, quanto più veloce è l'evaporazione attraverso i capillari, tanto più efficace è il raffreddamento. La difficoltà risiede proprio nella progettazione di una struttura capillare che permetta cicli di evaporazione più rapidi.
Eliminato l'effetto controcorrente dai sistemi di raffreddamento capillare
Un'azienda tedesca di produzione aerospaziale ha messo a punto un sistema di raffreddamento più efficace, che, sulla base di alcuni concetti innovativi, permette il trasporto di prestazioni termiche da 10 a 100 volte più elevate di quelle consentite dalle strutture capillari convenzionali, grazie, principalmente, ad alcune modifiche apportate ai sistemi di evaporazione e convezione. In altre parole, adattando i meccanismi di flusso di calore si sono ottenuti considerevoli miglioramenti.

Il fatto che gli agenti di raffreddamento evaporati e condensati non siano operativi all'interno della stessa conduttura, rappresenta probabilmente la modifica più importante, poiché in questo modo si eliminano i flussi controcorrente tipici dei sistemi di raffreddamento convenzionali. Inoltre, la struttura capillare necessaria per l'evaporazione si trova esclusivamente nell'evaporatore e non lungo il percorso di trasferimento del calore. Pertanto, l'introduzione di sistemi di tubazione separati per il calore e gli agenti di raffreddamento ha permesso di eliminare il fenomeno della controcorrente riscontrato nei normali sistemi di raffreddamento, dove agenti raffreddanti e calore utilizzavano le medesime condutture. I pori sul capillare stesso, notevolmente più fini, creano differenze di pressione di gran lunga più elevate, consentendo così cicli di circolazione più rapidi degli agenti di raffreddamento e garantendo un sistema di raffreddamento con cicli di trasferimento del calore da 10 a 100 volte più veloci.

Poiché l'accumulo di calore costituisce un grosso problema per questo genere di sistemi, l'ottimizzazione del ciclo di raffreddamento contribuisce ad estendere la durata di vita dei macchinari, oltre che a ridurre i costi operativi e di manutenzione. Tale sistema può essere applicato nell'ambito dei processi di fissione nucleare, di gestione dei rifiuti radioattivi, nonché nelle industrie elettriche e chimiche.

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Sintesi della relazione

Numero di registrazione: 80554 / Ultimo aggiornamento: 2005-09-18
Dominio: Energia