Riassunto analitico
il lavoro di tesi riguarda la progettazione di un circuito di raffreddamento della carica fresca in aspirazione di un motore a combustione interna sovralimentato ad alte prestazioni. Dopo una attenta analisi per la scelta progettuale, il modello è stato basato sull'idea di raffreddare la carica mediante una umidificazione adiabatica tramite pannello evaporativo idrofilo in cellulosa.
Il modello teorico è stato realizzato con Excel con l'impostazione dei dati di input meccanici e termodinamici e successivamente impostando le equazioni di bilancio che governano le trasformazioni termodinamiche. Nel modello teorico è stato necessario inserire anche i dati relativi al dimensionamento dei componenti relativi al circuito d'acqua, quindi Sprinkler, pompa, e tank a tenuta stagna per il raccoglimento dell'acqua in eccesso. La praticità del modello teorico risiede nel fatto che si tratta di un modello parametrico, quindi cambiando i dati di ingresso è possibile ottenere un sistema adeguato con il relativo valore di output di riduzione di temperatura. La tesi è continuata in laboratorio con la prova sperimentale al banco di flussaggio, dove è stato montato in serie il mock-up realizzato utile per la validazione del modello teorico. Ci si è interessati alla realizzazione del condotto divergente-convergente all'interno del quale viene inserito il filtro umidificante, al posizionamento dei sensori di pressione, temperatura e umidità, utili per la verifica dei dati. Le prove sono state realizzate a temperatura ambiente, inizialmente, e poi a temperature più elevate in modo da verificare l' efficienza dell'umidificazione in condizioni più realistiche. L'obiettivo finale è stato quello di ottenere un modello che mi permettesse di ridurre la temperatura della carica fresca in aspirazione in modo tale da raggiungere al massimo la temperatura in condizioni di saturazione.
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Abstract
the thesis work concerns the design of a fresh charge cooling circuit on the intake of a high performance supercharged internal combustion engine. After a careful analysis for the design choice, the model was based on the idea of cooling the charge through adiabatic humidification through a hydrophilic cellulose evaporative panel. The theoretical model was created with Excel by setting the mechanical and thermodynamic input data and subsequently setting the balance equations that govern the thermodynamic transformations. In the theoretical model it was also necessary to enter the data relating to the sizing of the components relating to the water circuit, i.e. sprinkler, pump, and watertight tank for collecting excess water. It is a parametric model, therefore by changing the input data it is possible to obtain an adequate system with its relative temperature reduction output value. The thesis continued in the laboratory with the experimental test on the flushing bench, where the mock-up made useful for validating the theoretical model was assembled in series. We were interested in the realization of the divergent-converging duct inside which the humidifying filter is inserted, in the positioning of the pressure, temperature and humidity sensors, useful for data verification. The tests were initially carried out at ambient temperature and then at higher ones in order to verify the increased efficiency of the humidification achieved. The final goal was to obtain a model that would allow to reduce the temperature of the fresh charge on the intake in such a way as to reach the maximum temperature in saturation conditions.
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