Analisi termografica delle maldistribuzioni in uno scambiatore di calore per vetture di Formula 1

In uno scambiatore di calore compatto liquido-aria, la portata di liquido deve distribuirsi uniformemente tra le cannette parallele che costituiscono la massa radiante dello scambiatore. Ciò si ottiene adottando collettori d’immissione e di estrazione del liquido opportunamente conformati, la cui progettazione può essere oggi effettuata, con elevato livello di dettaglio, mediante simulazione numerica. La verifica sperimentale della qualità del progetto è però impegnativa, poiché è possibile formulare valutazioni quantitative sull’omogeneità di distribuzione del liquido refrigerante soltanto ricorrendo a complesse procedure sperimentali ed alla realizzazione di prototipi dello scambiatore opportunamente preparati. Per questo motivo, gli studi sperimentali sono generalmente limitati alla misura di parametri di prestazione globali come, ad esempio, l’efficienza complessiva dello scambiatore.In questo lavoro si presenta una tecnica di misura non intrusiva che consente di stimare, senza dover apportare modifiche allo scambiatore analizzato o eseguire elaborazioni sofisticate dei dati sperimentali, la portata in ognuna delle cannette della massa radiante di uno scambiatore liquido-aria a fascio tubiero alettato. La tecnica è basata sull’analisi del transitorio di riscaldamento che consegue all’immissione nello scambiatore, inizialmente a temperatura ambiente, di una portata di liquido a temperatura molto più elevata. Infatti, la velocità di riscaldamento della parete delle varie cannette, rilevabile mediante termografia infrarossa, può essere correlata alla velocità e, quindi, alla portata del liquido che fluisce all’interno delle cannette stesse.