VERIFICHE TERMICHE

Il Modello

Per l'analisi della dissipazione termica e delle temperature raggiunte durante il funzionamento, si è scelto di utilizzare per il motore il modello del cilindro multistrato, con dissipazione per convezione in aria ferma, utilizzando una T_aria di 50 °C per effettuare il calcolo con un margine sicurezza
La potenza termica dissipata calcolata mediante il rendimento del motore è di W=13.5 W

I Dati

La scheda tecnica del motore fornisce di per sé importanti e utili dati per l'analisi termica; abbiamo deciso, essendo fornite le resistenze elettriche, di utilizzare l'analogia elettrica per il calcolo
k_plasticaABS=0.15 W/(m*K)
k_acciaio=17 W/(m*K)
h_aria=10 W/(m^2*K)

I Risultati

Procedendo in questo modo abbiamo ottenuto una temperatura massima nel centro del motore di T_motore=110.8 °C, al di sotto della temperatura massima sostenibile dall'avvolgimento, e una temperatura in corrispondenza dell'involucro di plastica e dunque dell'esterno del motore di T_plastica=29.48 °C, che non genera problemi alla copertura in ABS
Infine, notando poi un'elevata costante di tempo CT per l'avvolgimento, ciò indica che tale temperatura sarà raggiunta in un tempo prolungato (dopo 3*CT=14 min le variazioni sono inferiori al 5%)