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Discussione: Variwatt qualche considerazione piccola trattazione matematica

  1. #1
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    Smile Variwatt qualche considerazione piccola trattazione matematica

    Si parla tanto di PV con wattagio variabile, l’opinione corrente che ho sentito e’ che "il VW e’ meglio perché lo imposti ad un certo wattaggio e poi ci pensa lui a regolare il voltaggio.

    Sinceramente non ho mai condiviso questa posizione, perche, secondo me, e’ come prendere una macchina con il cambio automatico, dare sempre la stessa quantita di gas e dire "tanto ci pensa lei ad andare e a cambiare" . Il problema e’ che magari alla prima salita la macchina si pianta o va a passo d'uomo.





    Sempre secondo la mia opinione e' vero che un VW sceglie da solo il voltaggio, ma non da assolutamente una costanza di sensazioni, ossia se passo da un atom da 2 ohm ad un altro da 2.5 ohm lui me lo fa andare ma non lo fa andare sicuramente come il primo atom.


    Come tutti sanno nel’atom c’e una resistenza che e’ fatta da un filo “resistitivo” al passaggi di corrente questo filo si scalda e il calore fa evaporare i liquido. A parita di sezione; piu lungo e’ il filo, piu alta e’ la resistenza, a parità di lunghezza: più piccola e’ al sezione, piu alta e’ la resistenza.


    Ora per semplificare poniamo che tutta l’energia elettrica data alla resistenza si trasformi in calore, quindi se passano 10 watt “elettrici” questi attraverso al resistenza diventino 10 watt calorici.


    su La temperatura di una resistenza - ElectroYou ho trovato questa equazione che secondo me spiega cosa avviene





    W=R*I^2=h*S*(Tc-Ta)



    dove R è la resistenza del conduttore (ohm)
    I (ampere) l'intensità di corrente,
    S ( metri quadri) la superficie disperdente,
    Ta la temperatura ambiente,
    Tc la temperatura del conduttore (gradi °),
    h ( watt/(metro quadro*grado °)) il coefficiente di trasmissione, che dipende dalle condizioni di posa del conduttore.



    Il primo membro dell’equazione R*I^2 equivale ai watt visto che W=V*I e anche V=R*I. Se quindi prendiamo due resistenze una da 1.5 ohm (1) e una da 3 ohm (2) fatte con un filo della stessa dimensione, e le usiamo allo stesso wattaggio possiamo scrivere questa equazione visto che i wattaggi sono uguali:


    h*S1*(Tc1-Ta)= h*S2*(Tc2-Ta) (1)


    dove S1 e Tc1 sono la superfice e la temperature della resistenza 1 (1.5 ohm) e S2 e Tc2 sono la superfice e la temperature della resistenza 2 (3 ohm)

    ora possiamo togliere ai due membri h che sara la stessa visto che il materiale e’ lo stesso. Siccome il materiale e' lo stesso avremo poi che la resisitenza 2 sara lunga il doppio della resistenza 1, quindi considerando le resistenze come dei cilindri, la superfice della prima resistenza sara
    S1=3,14*D*L1
    mentre la superfice della seconda resistenza sara
    S2=3,14*D*2L1
    ; perche la seconda resistenza avra lunghezza doppia rispetto alla prima. Sostituendo nell’equazione si ha

    3,14*D*L1(Tc1-Ta)= 3,14*D*2L1(Tc2-Ta)

    Si semplifica

    L1(Tc1-Ta)= 2L1(Tc2-Ta)

    Poi facendo un po di conti si ottiene (se non ho sbagliato)

    Tc1=2Tc2-Ta

    Ossia che la temperatura raggiunta dalla seconda resistenza (3 ohm) e’ minore della meta di quella raggiunta dalla prima resistenza (da 1.5 ohm). Ossia che a watt fissi aumentando al resistenza si perde in temperatura.

    Sempre sullo stesso link (La temperatura di una resistenza - ElectroYou) c’e un altra equazione interessante. Partendo dall’equazione sopra, se si considera la densita di corrente d=I/A (ampere/metro quadro), il primo membro dell'equazione diventa r*L*A*d2, dove r è la resistività del conduttore (0,02*10-6) ohm*metro per il rame) ed A la sua sezione.

    E dopo facili calcoli si arriva a dire che la differenza di temperatura (DT) in una resistenza dato un certo wattaggio e’

    DT=K*d^2

    Dove K e’ una costante e d e’ al densita di corrente (ampere per metro quadro)

    questa formula dice semplicemente che se voglio aumentare la temperatura devo aumentare gli ampere o diminuire la superfice della resistenza. Di conseguenza se voglio alte temperature con i rigenerabili usero un filo a sezione piccola (0.13 o 0.15) mentre se voglio temperature piu basse usero un filo a sezione piu grande, sempre naturalmente a parita di lunghezza.
    Ok magari questo era ovvio ma mi piaceva la trattazione



    tutto questo IMHO






    Ultima modifica di Thio; 04-04-2013 alle 11:28


  2. #2
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    E siamo perfettamente d'accordo su tutto. Ma e' chiaro che quando cambi atomizzatore devi anche regolare la potenza che applichi. Succede lo stesso anche col voltaggio, comunque. Se tu adoperi un atom e applichi 4 volt, se lo cambi con uno che ha una resistenza molto inferiore lo bruci. Se invece la resistenza e' molto superiore e' facile che manco vaporizzi il liquido.
    Io cambio o comunque controllo il wattaggio ad ogni sostituzione di atom.

  3. #3
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    Grazie @Thio!

    hehehehe, nella mia totale ignoranza mi ero fatto un mio film intuitivo, arrivando "quasi" alla stessa conclusione

    Citazione Originariamente Scritto da Thio Visualizza Messaggio
    (...)
    Se quindi prendiamo due resistenze una da 1.5 ohm (1) e una da 3 ohm (2) fatte con un filo della stessa dimensione, e le usiamo allo stesso wattaggio possiamo scrivere questa equazione visto che i wattaggi sono uguali:(...)
    Ti sottopongo il mio film a cartoni animati per vedere solo se il ragionamento regge e se segue ciò che hai ben espresso con il calcolo ; wattaggio uguale e parità di filo:

    1) filo di una resistenza da 1.5 ohm: ------------------------------------------------------------
    2) filo di una resistenza da 3.0 ohm: ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    Nel secondo caso il filo è lungo il doppio del primo, la potenza quindi si scarica lungo una superficie maggiore. Nel primo caso invece la potenza è più "concentrata" e si scarica su una superficie minore. Da qui l'intuizione (ovviamente non puntualmente quantificata) che il calore "netto" ottenuto dalla prima resistenza sia superiore perché "scaricato" su una superficie minore e con meno dispersione...

    Film a parte trovo comunque i VW comodi; ma proprio seguendo il tuo pensiero, comodi solo entro certi limiti, cioè con scostamenti minimi di resistenza (ad esempio quelli fisiologici di molti atom che variano di poco la propria resistenza con il loro utilizzo).
    Ultima modifica di Yerakon; 03-04-2013 alle 23:37

  4. I seguenti User ringraziano:


  5. #4
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    @Yerakon
    direi che il tuo paragone regge benissimo

  6. Il seguente User ringrazia :


  7. #5
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    Che bello poter sbirciare così comodamente tra i tuoi appunti Interessante anche come l'impostare i watt anziché i volt possa risultare in una complicazione anziché in una semplificazione.... non fosse che su un VV ho la maledetta abitudine di impostare i volt per avere un certo wattaggio facendo il calcolo a mente.. e quindi in ultima analisi giudico questa possibilità come comoda e utile a capire con le sensazioni quello che viene da te spiegato con anche le leggi fisiche.Ciao!

  8. Il seguente User ringrazia :


  9. #6
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    Eppure ci saranno sempre quelli che parleranno di vantaggi innegabili del VW , basterebbe implementare nel software un controllo che mandi in errore seguendo una tabella conservativa ohm/volts e non ci sarebbe più il pericolo di bruciare prezziosissimi atomizzatori ( LOL ) .
    Se poi il discorso si focalizza sugli atomizzatori rigenerabili , quelli dove si cambia la resistenza, e dove la resistenza viene costruita dall'utente non acquistata a prezzi stratosferici sugli shops...
    Dopo tutta questa premessa, dicevo, non capisco dov'è il problema anzi, vorrei dire che il filo resistivo ha delle rese e delle "resistenze" diverse (forma, materiali,etc.) , avere troppi controlli via software sarebbe più un danno che un reale vantaggio ,è un mio pensiero, sarà che non ho mai bruciato un atomizzatore.

    Forse ho sintetizzato un pò troppo, quello che volevo dire è che per piccole variazioni nella resistenza avere un controllo puntuale è limitativo nelle prestazioni, impostato il valore la media dei risultati sarà comunque piacevole, anzi senza controlli sarà più piacevole. Per grossi sbalzi nei valori della resistenza c'è poco da fare il software si aiuta ma il problema da risolvere è il motivo per cui la resistenza sia "ballerina" non scrivere software
    Ultima modifica di [neXus]; 04-04-2013 alle 09:33

  10. #7
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    Citazione Originariamente Scritto da Thio Visualizza Messaggio
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    Non fa una piega. Però forse è ancora più complicato di così...
    In realtà il nostro scopo non è quello di raggiungere la massima temperatura possibile, magari in una zona molto ristretta, ma quello di portare a temperature di nostro interesse la maggior quantità di liquido possibile. Ecco che la superficie, che è elemento contrario all'innalzamento della temperatura, diventa nostra amica nel dissipare in modo più utile il calore prodotto, mantenendo la temperatura più bassa a parità di watt (se si deve vaporizzare un liquido non serve il calor rosso, anzi è auspicabile che non ci si arrivi ) e massimizzando la quantità di liquido che si riesce a vaporizzare nell'unità di tempo...
    Non so se "sono stato spiegato"
    Mi interesserebbe sapere anche cosa ne pensa @giangi
    "Using non-combustible nicotine products does not increase mortality risk above that of never-smokers."
    (ACSH - American Council on Science and Health) - Thanks @Pat71

  11. #8
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    Mi permetto di aggiungere qualche idea, alle tue giuste considerazioni,

    Se per ipotesi ci mettiamo in una situazione ideale:
    - la resistenza è completamente e costantemente "immersa" in una piccola quantità di liquido in ebollizione
    - tutti i W elettrici si trasformano in calore

    allora teoricamente, la temperatura superficiale della resistenza dovrebbe essere pari a quella del liquido in ebollizione
    (chiaramente nel caso non valesse la prima ipotesi la resistenza sarebbe circondata da bolle di vapore e quindi le sarebbe "consentito" raggiungere temperature maggiori)

    La quantità di liquido evaporato dipende quindi non dalla temperatura della resistenza ma solo dalla quantità di calore trasmesso al liquido, che a parità di wattaggio è identica per qualunque resistenza sotto la seconda ipotesi.

    dico baggianate?

  12. #9
    Signore dei cavalli
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    Citazione Originariamente Scritto da nikel90 Visualizza Messaggio
    Mi permetto di aggiungere qualche idea, alle tue giuste considerazioni,

    Se per ipotesi ci mettiamo in una situazione ideale:
    - la resistenza è completamente e costantemente "immersa" in una piccola quantità di liquido in ebollizione
    - tutti i W elettrici si trasformano in calore

    allora teoricamente, la temperatura della resistenza dovrebbe essere pari a quella del liquido in ebollizione
    (chiaramente nel caso non valesse la prima ipotesi la resistenza sarebbe circondata da bolle di vapore e quindi le sarebbe "consentito" raggiungere temperature maggiori)

    La quantità di liquido evaporato dipende quindi non dalla temperatura della resistenza ma solo dalla quantità di calore trasmesso al liquido, che a parità di wattaggio è identica per qualunque resistenza sotto la seconda ipotesi.

    dico baggianate?
    No, nessuna baggianata. Ma la pratica ci suggerisce che la situazione è ancora leggermente diversa.
    Chi abbia sperimentato un po' con i rigenerabili avrà constatato che un LR ottenuto con poche spire diventa rovente rapidamente anche se alimentato, perché semplicemente la potenza generata non riesce ad essere dissipata dalla quantità di liquido trasportata dalla wick nell'unità di tempo in quel punto. Raddoppiando le spire (e aumentando in proporzione la tensione), ecco che la quantità di vapore aumenta e spariscono le spire "rosse" che si avevano nel primo caso, pur erogando la stessa potenza del caso precedente.
    Ecco perché -personalissima considerazione- sono giunto alla conclusione che un variWatt è inutile: solo provando a regolare la tensione caso per caso si riesce a trovare lo sweet spot di QUEL particolare esemplare di atom: ce ne sono che tirano stilettate terrificanti già a 8W mentre altri si possono spingere senza problemi a 15w o più, sempre che la gola del malcapitato regga
    Ultima modifica di Theoden; 04-04-2013 alle 10:48
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  13. #10
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    Citazione Originariamente Scritto da Thio Visualizza Messaggio
    [SIZE=3]
    ...
    Ossia che la temperatura raggiunta dalla seconda resistenza (3 ohm) e’ minore della meta di quella raggiunta dalla prima resistenza (da 1.5 ohm). Ossia che a watt fissi aumentando al resistenza si perde temperatura del vapore (la macchina di cui sopra rallenta) quindi l'unico effetto e' "Imposto i watt e perdo parecchio in temperatura del vapore".
    ....
    Qualcosa non torna. Per me c'è un trasferimento indebito fra temperatura del vapore e temperatura della resistenza. Fissa l'energia (i Watt immessi), devo averne una quota impiegata per vaporizzare il liquido e una quota per riscaldare l'aria. Posso ipotizzare tipologie costruttiva differenti che privilegino la vaporizzazione o il riscaldamento dell'aria, ma la somma deve tornare, è il dato iniziale!
    Casomai si dovrebbe discutere di efficienza, che per me è la vaporizzazione della massima quantità di liquido, e quindi una temperatura del vapore in uscita (aria compresa) minimale.
    L'esatto opposto del tuo vapore ideale, direi.
    Moebius
    Inaugurato DSE 901 l'11/06/2010

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