La presenza di bolle d'aria nel liquido di raffreddamento può avere diversi impatti significativi su un radiatore a strati interamente in alluminio. In qualità di fornitore di radiatori impilati interamente in alluminio, ho assistito in prima persona a come queste bolle d'aria apparentemente innocue possano portare a vari problemi che influiscono sulle prestazioni e sulla longevità del radiatore.
1. Efficienza del trasferimento di calore
Una delle funzioni principali di un radiatore è trasferire il calore dal liquido di raffreddamento all'aria circostante. Il liquido refrigerante circola attraverso il radiatore, assorbendo calore dal motore e rilasciandolo poi attraverso le alette e i tubi del radiatore. Tuttavia, le bolle d'aria nel liquido di raffreddamento fungono da isolanti. A differenza del liquido refrigerante, che ha una conduttività termica relativamente elevata, l'aria ha una conduttività termica estremamente bassa.
Quando sono presenti bolle d'aria nei canali del liquido di raffreddamento di un radiatore a strati interamente in alluminio, creano sacche d'aria che impediscono il contatto diretto tra il liquido di raffreddamento e le superfici interne del radiatore. Ciò riduce l'area effettiva disponibile per il trasferimento di calore. Ad esempio, se una bolla d'aria è bloccata in uno stretto passaggio del refrigerante, il flusso del refrigerante attorno ad essa viene interrotto e il trasferimento di calore in quel punto viene gravemente compromesso.
Nel corso del tempo, questa riduzione dell'efficienza del trasferimento di calore può far sì che il motore diventi più caldo del normale. Il motore potrebbe surriscaldarsi, il che può portare a una serie di problemi come prestazioni ridotte del motore, maggiore usura dei componenti del motore e persino guasti al motore nei casi più gravi. Come fornitore di radiatori, comprendiamo l'importanza di mantenere un'efficienza ottimale del trasferimento di calore e la presenza di bolle d'aria nel liquido di raffreddamento è una delle principali preoccupazioni per raggiungere questo obiettivo.
2. Corrosione ed erosione
Tutti i radiatori sovrapposti in alluminio sono realizzati in alluminio, che è un metallo relativamente reattivo. Sebbene l'alluminio formi uno strato protettivo di ossido sulla sua superficie, la presenza di bolle d'aria nel liquido di raffreddamento può distruggere questo strato e accelerare la corrosione.
Le bolle d'aria possono causare cambiamenti localizzati nella chimica del liquido di raffreddamento. In presenza di aria l'ossigeno può reagire con il liquido di raffreddamento e formare sostanze corrosive. Queste sostanze possono attaccare le superfici in alluminio del radiatore, causando vaiolature e corrosione. Inoltre, il movimento delle bolle d'aria all'interno del liquido di raffreddamento può causare erosione. Mentre le bolle si muovono attraverso gli stretti canali del radiatore, possono creare piccoli differenziali di pressione e modelli di flusso turbolento. Questo flusso turbolento può erodere nel tempo le superfici di alluminio, soprattutto nei punti in cui il flusso del liquido refrigerante è più limitato.
La corrosione e l'erosione possono indebolire la struttura del radiatore. Potrebbero formarsi piccoli fori o crepe nei tubi o nelle alette del radiatore, causando perdite di liquido refrigerante. Una perdita di liquido refrigerante non solo riduce la capacità del radiatore di raffreddare il motore, ma può anche causare danni ad altri componenti del motore se il liquido refrigerante entra in contatto con essi. Come fornitore, siamo costantemente alla ricerca di modi per ridurre al minimo il rischio di corrosione ed erosione nei nostri radiatori e l'eliminazione delle bolle d'aria dal liquido di raffreddamento è una parte importante di questo processo.
3. Flusso e pressione del refrigerante
Le bolle d'aria nel liquido di raffreddamento possono anche influenzare il flusso e la pressione all'interno del radiatore a strati sovrapposti interamente in alluminio. La presenza di bolle d'aria può interrompere il flusso regolare del liquido di raffreddamento attraverso i canali del radiatore. Le bolle possono fungere da ostacoli, facendo sì che il refrigerante scorra attorno ad esse invece che in un percorso rettilineo. Ciò può portare ad una distribuzione non uniforme del liquido refrigerante all'interno del radiatore.
Alcune aree del radiatore potrebbero ricevere un flusso di refrigerante inferiore rispetto ad altre, con conseguente trasferimento di calore non uniforme. Questo trasferimento di calore non uniforme può causare punti caldi nel radiatore, che possono ulteriormente esacerbare il problema del surriscaldamento. Inoltre, la presenza di bolle d'aria può causare fluttuazioni nella pressione del liquido di raffreddamento. Mentre le bolle si muovono attraverso il radiatore, possono creare blocchi temporanei e picchi di pressione. Questi picchi di pressione possono sottoporre a ulteriore stress i componenti del radiatore, aumentando il rischio di perdite e danni.
In qualità di fornitore di radiatori, progettiamo i nostri radiatori sovrapposti interamente in alluminio per garantire flusso e pressione ottimali del refrigerante. Tuttavia, la presenza di bolle d’aria nel liquido di raffreddamento può compromettere questi sforzi di progettazione. Raccomandiamo spesso ai nostri clienti di spurgare adeguatamente il sistema di raffreddamento per rimuovere eventuali bolle d'aria prima di utilizzare il radiatore per garantire un flusso di refrigerante regolare ed efficiente.
4. Impatto sulle prestazioni del sistema
I problemi causati dalle bolle d'aria nel liquido di raffreddamento possono avere un impatto significativo sulle prestazioni complessive del sistema di raffreddamento. Un radiatore a strati interamente in alluminio è solo una parte di un sistema di raffreddamento più ampio che comprende il motore, la pompa dell'acqua, il termostato e altri componenti. Quando le prestazioni del radiatore vengono compromesse a causa della presenza di bolle d'aria nel liquido di raffreddamento, l'intero sistema di raffreddamento potrebbe non funzionare correttamente.
Ad esempio, se il radiatore non è in grado di trasferire il calore in modo efficace, il motore potrebbe surriscaldarsi. Il surriscaldamento del motore può causare il malfunzionamento del termostato, causando ulteriori problemi con il flusso del liquido di raffreddamento e la regolazione della temperatura. La pompa dell'acqua potrebbe anche dover lavorare di più per far circolare il liquido di raffreddamento attraverso il radiatore, il che può aumentarne l'usura e ridurne la durata.
Come fornitore, comprendiamo l'importanza di un sistema di raffreddamento ben funzionante. Forniamo ai nostri clienti non solo radiatori sovrapposti interamente in alluminio di alta qualità, ma anche consigli su come mantenere i loro sistemi di raffreddamento per prevenire problemi legati alle bolle d'aria nel liquido di raffreddamento.
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Riferimenti
- Incropera, FP e DeWitt, DP (2002). Fondamenti di trasferimento di calore e di massa. John Wiley & Figli.
- Comitato per il Manuale ASM. (1994). Manuale ASM: Volume 13A: Corrosione: principi fondamentali, test e protezione. ASM Internazionale.
- Heywood, JB (1988). Fondamenti del motore a combustione interna. McGraw-Hill.