giovedì 6 ottobre 2011

Cosa è il knock / battito in testa e un metodo per determinarne le oscillazioni di pressione

Curve di pressione con e senza knock - fonte

Uno dei principali fenomeni che limitano i progettisti dei motori alternativi a combustione interna ad accensione comandata è quello comunemente noto con il termine anglosassone knock o con l’equivalente italiano battito in testa o, più impropriamente, con il termine denotazione:  l'effetto di  una combustione anomala che può avvenire all'interno dei motori alternativi ad accensione comandata e che, qualora non controllato, può portare a seri danni al motore fino alla rottura di alcune parti fondamentali. La definizione più propria di knock (battito in testa) è presente nel testo Internal Combustion Engine (ICE) di Heywood a pag. 450 e può essere riassunta con la frase: "knock" è il rumore metallico trasmesso attraverso la struttura di un motore quando una porzione di miscela aria-combustibile brucia improvvisamente. Cosa possa effettivamente causare il fenomeno della detonazione nei motori non è stato scientificamente accertato ma la teoria maggiormente accreditata in letteratura afferma che il battito in testa nei motori "Spark Ignition", a bassa velocità, è causato dall'autoaccensione di una porzione di "end-gas" prima che questi siano raggiunti dal fronte di fiamma.  Il fenomeno tende ad avvenire nelle zone periferiche della camera di combustione di un motore alternativo ad accensione comandata, qualora le reazioni di pre-knock negli end-gas siano più rapide della propagazione del fronte di fiamma. Quando questo processo di combustione anomala ha luogo, c’è un rilascio estremamente rapido di energia nella zona degli end gas che causa pressioni localmente molto alte e la propagazione di onde di pressione all’interno della camera di combustione. La detonazione si presenta quando il tempo di induzione per l'autoaccensione degli end-gas è minore di quello richiesto dalla carica per bruciare attraverso un fronte di fiamma che si è propagato partendo dalla scintilla scoccata agli elettrodi della candela. Se si verifica in condizioni di funzionamento a velocità elevata, il battito in testa (knock) è maggiormente dannoso, anche perchè meno facilmente individuabile attraverso i sensori tradizionali e può causare gravi danni al motore fino alla rottura. L'incremento di velocità, infatti, se da un lato ha un effetto positivo sulla velocità della propagazione della fiamma, dall'altra ha un effetto negativo sull'inizio dei fenomeni di autoaccensione.
Qualunque sia la causa che può essere attribuita al fenomeno, quel che è certo è che il knock nel motore ha la sua origine da una rapida combustione locale. Il rapido rilascio di energia che ne consegue innesca fenomeni di risonanza acustica (che si manifestano con il caratteristico rumore martellante) che danno origine a componenti in alta frequenza nei segnali forniti dal sensore di pressione e/o da quello di corrente di ionizzazione affacciato nella camera di combustione. Già nel 1933 Draper fornì una descrizione matematica delle oscillazioni di pressione basate sulla teoria delle onde acustiche, derivando la soluzione generale dell'equazione delle onde per onde cilindriche in uno spazio fissato. Tale approccio costituì un semplice ed utile metodo analitico per calcolare le frequenze di risonanza ed i modi vibrazionali all'interno del cilindro motore. Questo approccio bidimensionale applicato ad un volume cilindrico fissato potrebbe sembrare limitativo ma trova giustificazione grazie ad alcuni buoni argomenti:
  1.  il knock avviene in prossimità del punto morto superiore (PMS, TDC l'acronimo anglosassone) quando la velocità del pistone è molto bassa e la dimensione prevalente è la “bore” del motore. 
  2. La velocità del suono è dell'ordine dei 1000 m/s e pertanto è ragionevole considerare che le onde stazionarie avvengono principalmente in direzione radiale, mentre in quella assiale la propagazione del disturbo è così rapida da far sì che le onde stazionarie possano essere trascurate. 
Esistono approcci innovativi in grado di fornire una simulazione realistica delle oscillazioni di pressioni basata su un approccio quasi dimensionale. Nel modello cui si fa riferimento nel link in fondo al post,  le oscillazioni di pressione sono predette mediante l'integrazione esplicita della PDWE (Partial differential Wave Equation), equazione delle onde alle derivate parziali, simile, nella struttura, a quella che comunemente è nota come equazione del telegrafo. L'equazione differisce dalla classica formulazione dell'equazione delle onde a causa della presenza di un termine di smorzamento.
Con questo modello è stato possibile simulare le oscillazioni di pressione smorzate legate al knock in camera di combustione, assunta di geometria cilindrica, ponendo che l’eccitazione avvenga in un punto o in un volume finito di essa. Pur demandando per quanto riguarda una completa visione della descrizione del modello e dei risultati ottenuti all'articolo pubblicato nel circuito SAE di seguito riportato, si può anticipare che una delle indicazioni concrete di questo studio è che è preferibile una collocazione laterale del sensore, in modo da fornire informazioni abbastanza complete sulla presenza del knock. Qualora invece la posizione centrale fosse l’unica consentita, sarebbe consigliabile amplificare e filtrare il segnale nell’intervallo di frequenze tra i 12 ed i 25 (kHz), altrimenti si rischia di non "vedere" le oscillazioni legate alla detonazione.

Per maggiori informazioni su questa parte di attività svolta si rimanda alla consultazione del SAE Paper num. 2010-01-2185:
DI GAETA A, GIGLIO V, POLICE G, REALE F., RISPOLI N (2010). ModelingPressure Oscillations under Knocking Conditions: A Partial Differential Wave Equation Approach. SAE TECHNICAL PAPER, ISSN: 0148-7191

mercoledì 5 ottobre 2011

Come gli uomini di scienza "vedono" colleghi, collaboratori e superiori


How people in science see each other, questo il titolo della vignetta satirica pubblicata su un blog in lingua inglese che in poche settimane sta facendo il giro del mondo nei laboratori di ricerca e nelle università.  Come una persona di ricerca guarda ai propri colleghi, superiori o "inferiori" dipende sicuramente, come ricorda anche l'autore della divertente immagine, da università ad università, da ente ricerca o dipartimento ed è chiaro sia l'intento satirico che quello di prendere in giro i professori piuttosto che i loro sottoposti, così come è evidente che nessuno debba ritenersi offeso... quel che è certo è che a ben guardare lo schema riportato in molti casi raramente si può dar torto all'autore, anche se il punto di vista sembra soprattutto quello di un tecnico o tecnologo...  
Risulta così che un "postdoc" guarda ai laureandi come a dei poppanti, ai dottorandi di ricerca come a dei bambini, a sè stesso ed ai propri pari come a un mulo da soma, al professore o dirigente di ricerca come all'occhio di Sauron de il Signore degli Anelli ed al tecnico come colui che svela i segreti più nascosti. Se sono piuttosto inoffensivi i "pareri" di studenti e dottorandi di ricerca, la satira si abbatte soprattutto sui "capi": è così che un professore o dirigente di ricerca guarda alle laureande come a delle belle ragazze e basta ed i dottorandi diventano schiavi mentre i postdoc non sono altro che operai a basso costo; al contrario i prof. vedono i propri colleghi come dei veri e propri premi Nobel ed i tecnici come quei geni che risolvono tutti i problemi.
Complimenti all'autore per aver realizzato con fantasia e la creatività una satira sul mondo della ricerca che travalica i confini internazionali.

lunedì 3 ottobre 2011

Ammazzablog: un post a rete unificata contro la norma che obbliga alla rettifica senza verifica

Laboratorionapoletano.com, Quelli di ingegneria meccanica, Laboratorio di cinema: recensioni ed altro e Fabrizio Reale's photo blog aderiscono alla campagna di diffusione in rete di un solo identico post contro la legge-bavaglio ed il comma 29 definito "ammazzablog" proposta da Valigia Blu. Per maggiori informazioni e news a riguardo si consiglia di cliccare sull'hashtag di twitter e leggere quanto segue sotto. 
L'account twitter dell'autore di questo blog è Fabrizio_Reale

#noleggebavaglio


Cosa prevede il comma 29 del ddl di riforma delle intercettazioni, sinteticamente definito comma ammazzablog? 
Il comma 29 estende l’istituto della rettifica, previsto dalla legge sulla stampa, a tutti i “siti informatici, ivi compresi i giornali quotidiani e periodici diffusi per via telematica”, e quindi potenzialmente a tutta la rete, fermo restando la necessità di chiarire meglio cosa si deve intendere per “sito” in sede di attuazione.


Cosa è la rettifica? 
La rettifica è un istituto previsto per i giornali e le televisione, introdotto al fine di difendere i cittadini dallo strapotere di questi media e bilanciare le posizioni in gioco, in quanto nell’ipotesi di pubblicazione di immagini o di notizie in qualche modo ritenute dai cittadini lesive della loro dignità o contrarie a verità, questi potrebbero avere non poche difficoltà nell’ottenere la “correzione” di quelle notizie. La rettifica, quindi, obbliga i responsabili dei giornali a pubblicare gratuitamente le correzioni dei soggetti che si ritengono lesi.
Quali sono i termini per la pubblicazione della rettifica, e quali le conseguenze in caso di non pubblicazione? 
La norma prevede che la rettifica vada pubblicata entro due giorni dalla richiesta (non dalla ricezione), e la richiesta può essere inviata con qualsiasi mezzo, anche una semplice mail. La pubblicazione deve avvenire con “le stesse caratteristiche grafiche, la stessa metodologia di accesso al sito e la stessa visibilità della notizia cui si riferiscono”, ma ad essa non possono essere aggiunti commenti. Nel caso di mancata pubblicazione nei termini scatta una sanzione fino a 12.500 euro. Il gestore del sito non può giustificare la mancata pubblicazione sostenendo di essere stato in vacanza o lontano dal blog per più di due giorni, non sono infatti previste esimenti per la mancata pubblicazione, al massimo si potrà impugnare la multa dinanzi ad un giudice dovendo però dimostrare la sussistenza di una situazione sopravvenuta non imputabile al gestore del sito.
Se io scrivo sul mio blog “Tizio è un ladro”, sono soggetto a rettifica anche se ho documentato il fatto, ad esempio con una sentenza di condanna per furto? 
La rettifica prevista per i siti informatici è quella della legge sulla stampa, per la quale sono soggetti a rettifica tutte le informazioni, atti, pensieri ed affermazioni ritenute dai soggetti citati nella notizia “lesivi della loro dignità o contrari a verità”. Ciò vuol dire che il giudizio sulla assoggettabilità delle informazioni alla rettifica è esclusivamente demandato alla persona citata nella notizia, è quindi un criterio puramente soggettivo, ed è del tutto indifferente alla veridicità o meno della notizia pubblicata.


Posso chiedere la rettifica per notizie pubblicate da un sito che ritengo palesemente false? 
E’ possibile chiedere la rettifica solo per le notizie riguardanti la propria persona, non per fatti riguardanti altri.


Chi è il soggetto obbligato a pubblicare la rettifica?
La rettifica nasce in relazione alla stampa o ai telegiornali, per i quali esiste sempre un direttore responsabile. Per i siti informatici non esiste una figura canonizzata di responsabile, per cui allo stato non è dato sapere chi sarà il soggetto obbligato alla rettifica. Si può ipotizzare che l’obbligo sia a carico del gestore del blog, o più probabilmente che debba stabilirsi caso per caso.
Sono soggetti a rettifica anche i commenti?
Un commento non è tecnicamente un sito informatico, inoltre il commento è opera di un terzo rispetto all’estensore della notizia, per cui sorgerebbe anche il problema della possibilità di comunicare col commentatore. A meno di non voler assoggettare il gestore del sito ad una responsabilità oggettiva relativamente a scritti altrui, probabilmente il commento (e contenuti similari) non dovrebbe essere soggetto a rettifica.
Qui l'articolo completo
@valigia blu - riproduzione consigliata

Cerca nel blog